Editorial Ilmu Komputer & AI
Open AccessOA2026
Pengaturan Lalu Lintas Sadar SLA pada Backhaul 5G Hibrida TN-NTN: Pendekatan Permainan Potensial
Kerangka permainan potensial yang ringan dan terdesentralisasi untuk menyeimbangkan lalu lintas di jalur terestrial dan non-terestrial sekaligus memenuhi SLA slice yang heterogen.
Hojjat Navidan; Delia Rico; Mohammad Cheraghinia; Ingrid Moerman; Adnan Shahid· 2026· DOI 10.48550/arXiv.2605.26673
Masalah inti
Integrasi Non-Terrestrial Networks (NTN) dengan Terrestrial Networks (TN) menjadi pemungkin utama bagi infrastruktur backhaul 5G-Advanced yang tangguh dan 6G di masa depan. Namun, mengelola lalu lintas di jalur yang sangat asimetris ini tetap menjadi tantangan perutean yang signifikan, karena sistem harus mendukung slice jaringan yang heterogen dengan service-level agreement (SLA) yang saling bertentangan sekaligus memanfaatkan sumber daya NTN yang mahal secara selektif. Makalah ini menyajikan kerangka pengaturan lalu lintas sadar SLA yang ringan secara komputasi untuk backhaul hibrida TN-NTN yang memodelkan masalah penyeimbangan beban sebagai permainan potensial eksak. Landasan matematis ini secara inheren memungkinkan koordinasi terdesentralisasi antara agen penyeimbang beban uplink dan downlink tanpa overhead pesan kontrol. Dengan merumuskan pengaturan lalu lintas sebagai masalah optimisasi terkopel, fraksi lalu lintas per-slice (atau per-kelompok pengguna) didistribusikan secara dinamis di jalur terestrial dan satelit berdasarkan fungsi utilitas yang menangkap throughput, latensi, packet loss, dan penalti SLA. Permainan yang dihasilkan mengakui ekuilibrium Nash murni, sehingga
Inovasi
Pengendali yang diusulkan dievaluasi terhadap baseline heuristik dan konvensional pada testbed 5G yang tersebar secara geografis. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengaturan lalu lintas berbasis permainan potensial secara signifikan mengungguli baseline tersebut dalam hal pelanggaran SLA. Secara spesifik, kerangka ini menurunkan pelanggaran SLA menjadi 1,7% untuk slice V2X dan 0,7% untuk slice darurat, sekaligus menghilangkannya sepenuhnya untuk lalu lintas video, IoT, dan best-effort. Sebaliknya, baseline heuristik dan konvensional menunjukkan tingkat pelanggaran yang lebih tinggi di semua slice, terutama untuk slice yang sensitif terhadap latensi seperti V2X dan darurat. Hasil ini menunjukkan efektivitas mekanisme koordinasi terdesentralisasi dalam beradaptasi dengan kondisi beban yang non-stasioner dan memanfaatkan sumber daya NTN yang mahal secara selektif. Sifat ringan dari kerangka ini memastikan efisiensi komputasi, sehingga cocok untuk penerapan waktu nyata pada infrastruktur backhaul hibrida TN-NTN.
Integrasi Non-Terrestrial Networks (NTN) dengan Terrestrial Networks (TN) menjadi pemungkin utama bagi infrastruktur backhaul 5G-Advanced yang tangguh dan 6G di masa depan. Namun, mengelola lalu lintas di jalur yang sangat asimetris ini tetap menjadi tantangan perutean yang signifikan, karena sistem harus mendukung slice jaringan yang heterogen dengan service-level agreement (SLA) yang saling bertentangan sekaligus memanfaatkan sumber daya NTN yang mahal secara selektif. Makalah ini menyajikan kerangka pengaturan lalu lintas sadar SLA yang ringan secara komputasi untuk backhaul hibrida TN-NTN yang memodelkan masalah penyeimbangan beban sebagai permainan potensial eksak. Landasan matematis ini secara inheren memungkinkan koordinasi terdesentralisasi antara agen penyeimbang beban uplink dan downlink tanpa overhead pesan kontrol. Dengan merumuskan pengaturan lalu lintas sebagai masalah optimisasi terkopel, fraksi lalu lintas per-slice (atau per-kelompok pengguna) didistribusikan secara dinamis di jalur terestrial dan satelit berdasarkan fungsi utilitas yang menangkap throughput, latensi, packet loss, dan penalti SLA. Permainan yang dihasilkan mengakui ekuilibrium Nash murni, sehingga menjamin adaptasi lalu lintas yang stabil dan dapat diprediksi pada kondisi beban yang non-stasioner. Kerangka ini dievaluasi pada testbed 5G yang tersebar secara geografis, menggunakan lalu lintas dua arah yang dihasilkan untuk lima slice representatif. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengendali yang diusulkan secara signifikan mengungguli baseline heuristik dan konvensional, menurunkan pelanggaran SLA menjadi 1,7% untuk V2X dan 0,7% untuk slice darurat sekaligus menghilangkannya sepenuhnya untuk lalu lintas video, IoT, dan best-effort.
Penulis memodelkan masalah pengaturan lalu lintas sebagai permainan potensial eksak. Misalkan
adalah himpunan agen penyeimbang beban (uplink dan downlink), dan
adalah himpunan slice jaringan. Setiap agen
memilih vektor pemisahan lalu lintas
dengan
untuk setiap slice . Fungsi utilitas untuk agen didefinisikan sebagai:
Mengapa penting
Kontribusi utama makalah ini terletak pada perumusan masalah pengaturan lalu lintas sebagai permainan potensial eksak, yang memberikan landasan matematis yang kokoh untuk koordinasi terdesentralisasi tanpa overhead pesan kontrol. Ekuilibrium Nash murni menjamin adaptasi lalu lintas yang stabil dan dapat diprediksi, menjawab tantangan pengelolaan SLA yang saling bertentangan pada slice jaringan yang heterogen. Fungsi utilitas menangkap throughput, latensi, packet loss, dan penalti SLA, sehingga fraksi lalu lintas per-slice atau per-kelompok pengguna dapat didistribusikan secara dinamis di jalur terestrial dan satelit. Hasil eksperimen memvalidasi keunggulan kerangka ini dibandingkan baseline heuristik dan konvensional, dengan penurunan pelanggaran SLA yang signifikan. Namun, studi ini terbatas pada testbed tertentu dan lima slice representatif; penelitian selanjutnya dapat mengeksplorasi skalabilitas ke lebih banyak slice dan pola lalu lintas yang beragam. Selain itu, dampak variabilitas tautan satelit dan dinamika handover terhadap ekuilibrium permainan dapat diselidiki. Secara keseluruhan, kerangka yang diusulkan menawarkan solusi yang menjanjikan untuk pengaturan lalu lintas sadar SLA pada backhaul 5G hibrida TN-NTN, yang berkontribusi pada ketangguhan dan efisiensi jaringan 5G-Advanced dan 6G.
Siapa yang sebaiknya membaca
Praktisi dan peneliti ilmu komputer
Membuka konten member…