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An Explainable AI Framework for Dynamic Resource Management in Vehicular Network Slicing

Created by
  • Haebom

저자

Haochen Sun, Yifan Liu, Ahmed Al-Tahmeesschi, Swarna Chetty, Syed Ali Raza Zaidi, Avishek Nag, Hamed Ahmadi

개요

본 논문은 차량 네트워크의 다양한 서비스 요구(eMBB 및 URLLC 포함)를 충족하기 위해 설명 가능한 심층 강화 학습(XRL) 기반의 동적 네트워크 슬라이싱 및 자원 할당 프레임워크를 제시합니다. 실시간에 가까운 RAN 지능형 컨트롤러를 기반으로 하며, Shapley 값과 어텐션 메커니즘을 활용하는 특징 기반 접근 방식을 통합하여 강화 학습 에이전트의 의사결정을 해석하고 개선함으로써 차량 통신 시스템의 신뢰성 문제를 해결합니다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 자원 할당 과정에 대한 명확한 실시간 통찰력을 제공하며, 순수 어텐션 메커니즘보다 해석 정확도가 높음을 보여줍니다. 또한, URLLC 서비스의 QoS 만족도는 78.0%에서 80.13%로, eMBB 서비스의 QoS 만족도는 71.44%에서 73.21%로 향상되었습니다.

시사점, 한계점

시사점:
XRL 기반의 동적 네트워크 슬라이싱 및 자원 할당 프레임워크를 통해 차량 네트워크의 eMBB 및 URLLC 서비스 QoS 향상 가능성을 제시.
Shapley 값과 어텐션 메커니즘을 활용한 해석 가능한 모델로 자원 할당 과정에 대한 실시간 통찰력 제공.
순수 어텐션 메커니즘보다 높은 해석 정확도를 달성.
한계점:
시뮬레이션 결과에 기반한 성능 평가로 실제 환경에서의 성능 검증 필요.
제안된 프레임워크의 확장성 및 실시간 처리 성능에 대한 추가적인 연구 필요.
QoS 향상폭이 크지 않아 추가적인 성능 개선 연구가 필요할 수 있음.
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