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Federated Neuroevolution O-RAN: Enhancing the Robustness of Deep Reinforcement Learning xApps

Created by
  • Haebom

저자

Mohammadreza Kouchaki, Aly Sabri Abdalla, Vuk Marojevic

개요

본 논문은 분산된 무선 접속 네트워크(RAN)의 관리 및 최적화를 위해 RAN 지능형 컨트롤러(RIC)를 도입하는 개방형 무선 접속 네트워크(O-RAN) 아키텍처에서 강화 학습(RL) 기반의 지능형 컨트롤러(xApp) 설계에 초점을 맞추고 있습니다. 기존의 심층 강화 학습(DRL) 기반 xApp이 지역적 최적값에 빠지기 쉬운 문제점을 해결하기 위해, 연방 학습 기반 O-RAN 신경 진화(NE) 강화 DRL (F-ONRL)을 제안합니다. F-ONRL은 NE 기반 최적화 xApp을 RAN 컨트롤러 xApp과 병렬로 배포하여, 근 실시간(near-RT) RIC에서 효과적인 탐색 및 활용을 가능하게 합니다. Open AI Cellular (OAIC) 플랫폼을 이용한 구현 및 실험 결과를 통해 xApp의 강건성 향상과 추가적인 계산 부하의 효과적인 균형을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
O-RAN 환경에서 DRL의 지역적 최적값 문제를 해결하는 새로운 접근 방식 제시
NE 기반 최적화 xApp을 통해 DRL xApp의 성능 향상 및 강건성 확보
Open AI Cellular 플랫폼을 활용한 실제 환경에서의 검증
효율적인 계산 부하 관리를 통한 실용적인 구현 가능성 제시
한계점:
제안된 F-ONRL의 일반적인 O-RAN 환경 및 다양한 트래픽 조건에 대한 적용성 추가 검증 필요
NE 기반 최적화 xApp의 계산 복잡도 및 에너지 소비에 대한 추가 분석 필요
다양한 DRL 알고리즘 및 NE 알고리즘 조합에 대한 추가 연구 필요
실제 상용 O-RAN 시스템에 대한 적용 및 평가 부족
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