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Enregistrement W4316876954 · doi:10.1109/jiot.2023.3237209

Two-Timescale Learning-Based Task Offloading for Remote IoT in Integrated Satellite–Terrestrial Networks

2023· article· en· W4316876954 sur OpenAlexafffund
Dairu Han, Qiang Ye, Haixia Peng, Wen Wu, Huaqing Wu, Wenhe Liao, Xuemin Shen

Notice bibliographique

RevueIEEE Internet of Things Journal · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueSatellite Communication Systems
Établissements canadiensUniversity of WaterlooUniversity of CalgaryMemorial University of Newfoundland
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Natural Science Foundation of ChinaPeng Cheng Laboratory
Mots-clésComputer scienceMarkov decision processDistributed computingBackhaul (telecommunications)Optimization problemBandwidth allocationComputer networkNetwork architectureBandwidth (computing)Markov processBase station

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In this article, we propose an integrated satellite–terrestrial network (ISTN) architecture to support delay-sensitive task offloading for remote Internet of Things (IoT), in which satellite networks serve as a complement to terrestrial networks by providing additional communication resources, backhaul capacities, and seamless coverage. Under this architecture, we investigate how to jointly make offloading link selection and bandwidth allocation decisions for BSs and IoT users. Considering the differentiated decision-making time granularities, we formulate a two-timescale stochastic optimization problem to minimize the overall task offloading delay. To accommodate the two-timescale network dynamics and characterize state–action relations, we establish a hierarchical Markov decision process (H-MDP) framework with two separate agents tackling two-timescale network management decisions, and two evolved MDP-based subproblems are formulated accordingly. To efficiently solve the subproblems, we further develop a hybrid proximal policy optimization (H-PPO)-based algorithm. Specifically, a hybrid actor–critic architecture is designed to deal with the mixed discrete and continuous actions. In addition, an action mask layer and an action shaping function are designed to sample feasible task offloading decisions from the time-variant action set. Extensive simulation results have validated the superiority of the proposed ISTN architecture and the H-PPO-based algorithm, especially, in scenarios with scarce spectrum resources and heavy traffic loads.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,275
Écart entre enseignants0,247 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations72
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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