論文の概要: Transformer-Empowered Actor-Critic Reinforcement Learning for Sequence-Aware Service Function Chain Partitioning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.18902v1
- Date: Sat, 26 Apr 2025 12:18:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.038912
- Title: Transformer-Empowered Actor-Critic Reinforcement Learning for Sequence-Aware Service Function Chain Partitioning
- Title(参考訳): Transformer-Empowered Actor-Critic Reinforcement Learning for Sequence-Aware Service Function Chain Partitioning
- Authors: Cyril Shih-Huan Hsu, Anestis Dalgkitsis, Chrysa Papagianni, Paola Grosso,
- Abstract要約: 本稿では,シーケンシャル・アウェア・SFCパーティショニングに特化して設計されたトランスフォーマーを利用したアクタ・クリティカル・フレームワークを提案する。
提案手法は,VNF間の複雑な相互依存性を効果的にモデル化し,協調的および並列化された意思決定プロセスを容易にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.9120720496423733
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the forthcoming era of 6G networks, characterized by unprecedented data rates, ultra-low latency, and extensive connectivity, effective management of Virtualized Network Functions (VNFs) is essential. VNFs are software-based counterparts of traditional hardware devices that facilitate flexible and scalable service provisioning. Service Function Chains (SFCs), structured as ordered sequences of VNFs, are pivotal in orchestrating complex network services. Nevertheless, partitioning SFCs across multi-domain network infrastructures presents substantial challenges due to stringent latency constraints and limited resource availability. Conventional optimization-based methods typically exhibit low scalability, whereas existing data-driven approaches often fail to adequately balance computational efficiency with the capability to effectively account for dependencies inherent in SFCs. To overcome these limitations, we introduce a Transformer-empowered actor-critic framework specifically designed for sequence-aware SFC partitioning. By utilizing the self-attention mechanism, our approach effectively models complex inter-dependencies among VNFs, facilitating coordinated and parallelized decision-making processes. Additionally, we enhance training stability and convergence using $\epsilon$-LoPe exploration strategy as well as Asymptotic Return Normalization. Comprehensive simulation results demonstrate that the proposed methodology outperforms existing state-of-the-art solutions in terms of long-term acceptance rates, resource utilization efficiency, and scalability, while achieving rapid inference. This study not only advances intelligent network orchestration by delivering a scalable and robust solution for SFC partitioning within emerging 6G environments, but also bridging recent advancements in Large Language Models (LLMs) with the optimization of next-generation networks.
- Abstract(参考訳): 6Gネットワークの今後は、前例のないデータレート、超低レイテンシ、広範な接続性によって特徴づけられる、仮想ネットワーク機能(VNF)の効果的な管理が不可欠である。
VNFは、フレキシブルでスケーラブルなサービスプロビジョニングを容易にする、従来のハードウェアデバイスのソフトウェアベースの製品である。
サービス機能チェーン(SFC)は、VNFの順序付けられたシーケンスとして構成され、複雑なネットワークサービスのオーケストレーションにおいて重要である。
それでも、SFCをマルチドメインネットワークインフラストラクチャに分割することは、レイテンシの制限やリソースの可用性の制限など、重大な課題を生じさせる。
従来の最適化ベースの手法ではスケーラビリティが低いのが一般的であるが、既存のデータ駆動方式では計算効率とSFC固有の依存関係を効果的に説明できる能力のバランスが取れないことが多い。
これらの制限を克服するために,シーケンシャル・アウェア・SFCパーティショニング用に設計されたトランスフォーマー・アクタ・クリティカル・フレームワークを導入する。
本手法は,VNF間の複雑な相互依存性を効果的にモデル化し,協調的および並列化された意思決定プロセスを容易にする。
さらに,Asymptotic Return Normalization と同様に $\epsilon$-LoPe 探索戦略を用いて,トレーニングの安定性と収束性を向上させる。
総合シミュレーションの結果,提案手法は,迅速な推論を達成しつつ,長期間の受け入れ率,資源利用効率,スケーラビリティの観点から,既存の最先端ソリューションよりも優れていることが示された。
本研究は,新興6G環境におけるSFCパーティショニングのためのスケーラブルで堅牢なソリューションを提供することにより,インテリジェントなネットワークオーケストレーションを向上するだけでなく,次世代ネットワークの最適化により,Large Language Models (LLMs) の最近の進歩を橋渡しする。
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