論文の概要: DP-LET: An Efficient Spatio-Temporal Network Traffic Prediction Framework
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.03792v1
- Date: Fri, 04 Apr 2025 02:52:43 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-17 08:22:06.360369
- Title: DP-LET: An Efficient Spatio-Temporal Network Traffic Prediction Framework
- Title(参考訳): DP-LET: 効率的な時空間ネットワークトラフィック予測フレームワーク
- Authors: Xintong Wang, Haihan Nan, Ruidong Li, Huaming Wu,
- Abstract要約: DP-LETは、効率的な時間的ネットワークトラフィック予測フレームワークである。
DP-LETはデータ処理モジュール、ローカル機能拡張モジュール、トランスフォーマーベースの予測モジュールで構成される。
実世界のセルラートラフィック予測はDP-LETの実用性を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.65226228907662
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurately predicting spatio-temporal network traffic is essential for dynamically managing computing resources in modern communication systems and minimizing energy consumption. Although spatio-temporal traffic prediction has received extensive research attention, further improvements in prediction accuracy and computational efficiency remain necessary. In particular, existing decomposition-based methods or hybrid architectures often incur heavy overhead when capturing local and global feature correlations, necessitating novel approaches that optimize accuracy and complexity. In this paper, we propose an efficient spatio-temporal network traffic prediction framework, DP-LET, which consists of a data processing module, a local feature enhancement module, and a Transformer-based prediction module. The data processing module is designed for high-efficiency denoising of network data and spatial decoupling. In contrast, the local feature enhancement module leverages multiple Temporal Convolutional Networks (TCNs) to capture fine-grained local features. Meanwhile, the prediction module utilizes a Transformer encoder to model long-term dependencies and assess feature relevance. A case study on real-world cellular traffic prediction demonstrates the practicality of DP-LET, which maintains low computational complexity while achieving state-of-the-art performance, significantly reducing MSE by 31.8% and MAE by 23.1% compared to baseline models.
- Abstract(参考訳): 時空間ネットワークトラフィックの正確な予測は、現代の通信システムにおける計算資源の動的管理とエネルギー消費の最小化に不可欠である。
時空間交通予測は広範な研究が注目されているが、予測精度と計算効率のさらなる向上は依然として必要である。
特に、既存の分解ベースの方法やハイブリッドアーキテクチャは、局所的およびグローバルな特徴相関を捉え、精度と複雑さを最適化する新しいアプローチを必要とする場合が多い。
本稿では,データ処理モジュール,ローカル機能拡張モジュール,トランスフォーマーベースの予測モジュールで構成される,効率的な時空間ネットワークトラフィック予測フレームワークDP-LETを提案する。
データ処理モジュールは、ネットワークデータの高効率デノナイズと空間デカップリングのために設計されている。
対照的に、ローカル機能拡張モジュールは、複数の時間畳み込みネットワーク(TCN)を活用して、きめ細かいローカル機能を取得する。
一方、予測モジュールはTransformerエンコーダを使用して、長期的な依存関係をモデル化し、機能関連性を評価する。
実世界のセルラートラフィック予測のケーススタディは、DP-LETの実用性を示している。DP-LETは、最先端の性能を達成しながら計算の複雑さを低く保ち、MSEを31.8%、MAEを23.1%削減する。
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