UAV-Aided Ultra-Reliable Low-Latency Computation Offloading in Future IoT Networks
Notice bibliographique
Résumé
Modern 5G services with stringent reliability and latency requirements such as smart healthcare and industrial automation have become possible through the advancement of Multi-access Edge Computing (MEC). However, the rigidity of ground MEC and its susceptibility to infrastructure failure would prevent satisfying the resiliency and strict requirements of those services. Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have been proposed for providing flexible edge computing capability through UAV-mounted cloudlets, harnessing their advantages such as mobility, low-cost, and line-of-sight communication. However, UAV-mounted cloudlets may have failure rates that would impact mission-critical applications, necessitating a novel study for the provisioned reliability considering UAV node reliability and task redundancy. In this paper, we investigate the novel problem of UAV-aided ultra-reliable low-latency computation offloading which would enable future IoT services with strict requirements. We aim at maximizing the rate of served requests, by optimizing the UAVs’ positions, the offloading decisions, and the allocated resources while respecting the stringent latency and reliability requirements. To do so, the problem is divided into two phases, the first being a planning problem to optimize the placement of UAVs and the second an operational problem to make optimized offloading and resource allocation decisions with constrained UAVs’ energy. We formulate both problems associated with each phase as non-convex mixed-integer programs, and due to their non-convexity, we propose a two-stage approximate algorithm where the two problems are transformed into approximate convex programs. Further, we approach the problem considering the task partitioning model which will be prevalent in 5G networks. Through numerical analysis, we demonstrate the efficiency of our solution considering various scenarios, and compare it to other baseline approaches.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».