PofoliaPofolia ile paylaşıldı

ACM Transactions on Modeling and Performance Evaluation of Computing Systems· 2026Q2

Çok Hücreli Kenar Akıllı Sistemlerin Stokastik Modellemesi ve Kaynak Boyutlandırılması

Stochastic Modeling and Resource Dimensioning of Multi-Cellular Edge Intelligent Systems

Jaume Anguera Peris, Joakim Jaldén

Kısa özet

Yeni bir stokastik çerçeve, kenar akıllı sistemler için kablosuz ve hesaplama kaynaklarının boyutlandırılmasını birleştirerek, uçtan uca yükleme gecikmesi için çözülebilir ifadeler türetir ve katı kuyruk-gecikme ve doğruluk kısıtlamalarıyla maliyet ve Hizmet Kalitesi (QoS) için ortak optimizasyona olanak tanır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Çok hücreli kenar akıllı sistemlerin boyutlandırılması için birleşik bir stokastik çerçeve sunar.
  • Ağ topolojisini, enterferansı ve güç kontrolünü içeren bir Poisson nokta süreci kullanarak modeller.
  • Kuyruk teorisi ve yapay zeka iş yükü profillemesini entegre ederek uçtan uca yükleme gecikmesi için çözülebilir ifadeler türetir.
  • Maliyet minimizasyonu ve istatistiksel QoS garantileri (kuyruk-gecikme, doğruluk) için ortak optimizasyona olanak tanır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Edge intelligence enables the execution of AI inference tasks on computing platforms at the network edge, typically co-located with or near the radio access network rather than in centralized clouds or on mobile devices. This approach is particularly well suited for data analytics of low-latency and resource-constrained applications, where large data volumes and stringent latency constraints require tight integration of wireless access and on-site computational resources. However, the performance and cost-efficiency of such systems fundamentally depend on the joint dimensioning of wireless and computational resources prior to deployment, specially amid spatial and temporal uncertainties. Prior works largely emphasize run-time resource allocation or employ simplified network models that decouple radio access from computing infrastructure, overlooking end-to-end correlations in large-scale deployments. This paper introduces a unified stochastic framework for dimensioning multi-cellular edge-intelligent systems. We model network topology via a Poisson point process to capture randomness in user and base-station locations, incorporating inter-cell interference, distance-proportional fractional power control, and peak-power constraints. Integrating this with queueing theory and empirical profiling of AI inference workloads, we derive tractable expressions for the end-to-end offloading delay. These enable a non-convex joint optimization problem for minimizing deployment costs while enforcing statistical quality-of-service guarantees, defined not merely by averages, but by strict tail-latency and inference accuracy constraints. We prove decomposability into convex sub-problems, ensuring global optimality with zero gap. Through numerical evaluations in noise-limited and interference-limited regimes, we identify parameter regions that yield cost-efficient designs versus those that lead to severe under-utilization or unfairness across users. Key insights include the following: smaller cells reduce transmission delay but cause higher per-request computing cost due to reduced multiplexing at the servers, while larger cells exhibit the opposite trend. Moreover, network densification reduces computational costs only when frequency reuse scales with base-station density; otherwise, sparse deployments enhance fairness and efficiency in interference-limited scenarios. Overall, our analysis provides system designers with principled guidelines for scalable, QoS-aware provisioning of edge-intelligent video analytics in next-generation cellular networks.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACM Transactions on Modeling and Performance Evaluation of Computing Systems, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Bilgisayar Ağları ve İletişim

Computer Networks and CommunicationsComputer Science