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西安交通大学学报2025年第09期:联合联邦学习与深度强化学习的并行服务功能链部署算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘光远;杜婕;庞紫园;

单位:石家庄铁道大学信息科学与技术学院;河北省电磁环境效应与信息处理重点实验室;石家庄市人工智能重点实验室;

摘要:针对多域边缘云网络中并行服务功能链(SFC)的动态部署问题,构建了一种优化的SFC并行结构,提出一种联合联邦学习(FedAvg)与深度强化学习(DRL)的新算法——FA-D3QN-PER。该方法解决了现有的单一DRL算法和集中式决策框架在解决SFC切分和部署时存在的资源分配不均和隐私泄露问题,通过允许各域内的智能体独立训练,并利用FedAvg共享模型参数,在保护数据隐私的同时优化全局策略。在部署阶段,对混合SFC的并行结构进行分析和优化;根据优化结果将优化后的混合SFC合理切分成若干个子链,并将其分配给合适的边缘域;将各子链中的虚拟网络功能(VNF)映射至目标域内的物理节点上。仿真结果表明,FA-D3QN-PER方法具有稳定性强、收敛速度快等特点,能够显著提高SFC部署的接受率,同时有效减少平均延迟和总成本,相较于FA-DQN、DFSC和MuL算法,FA-D3QN-PER算法将接受率提高了11.6%,平均延迟和总成本分别减少了17%和18.56%。

关键词:多域边缘云网络;;并行服务功能链;;动态部署;;联邦学习;;深度强化学习

基金资助:国家自然科学基金资助项目(62106157)