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Deterministic Delay-Aware Task Scheduling Over In-Network Computing: A Graph Embedding-Based DRL Approach

delete2026-03-20
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PRE
AI
高静 封面图
高静 (Jing Gao)
L
Lei Feng
F
Fanqin Zhou
Mianxiong Dong 封面图
Mianxiong Dong (Mianxiong Dong)
P
Peng Yu
K
Kaoru Ota
X
Xuesong Qiu
DOI:10.1109/TNSM.2026.3676106delete
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摘要

摘要

En 中文
随着网络内计算(INC)范式的演进,在复杂网络系统中高效调度依赖任务变得愈发关键。网络需要在满足严格延迟要求的同时处理高资源需求。确定性延迟约束在依赖有向无环图(DAGs)的应用中尤为关键。为应对此挑战,我们首先提出了一个针对INC的确定性延迟感知任务调度优化问题,以最大化资源利用率和确保任务接纳。我们通过流量到达和服务曲线精确建立复杂的确定性延迟约束,并利用网络微积分进行转换以简化求解。随后,我们将任务优化问题进一步转化为马尔可夫决策过程(MDP),并开发了一种结合图神经网络(GNN)和延迟感知近端策略优化(DPPO)的深度强化学习(DRL)算法,称为确定性延迟感知任务调度(DDTS)方案。该方案利用多层GNN处理任务依赖关系,并应用DPPO算法引入确定性延迟惩罚因子以评估策略操作,实现最优任务调度。仿真结果表明,在任务接纳率和资源利用率方面,DDTS方案相较于现有算法和任务调度方案具有显著优势。
Keyword:
Task scheduling
network calculus
deterministic latency
DRL

期刊

IEEE Transactions on Network and Service Management 封面图
IEEE Transactions on Network and Service Management
IF:
5.4
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