基于数字孪生的 6G 智慧城市中基于实时发布/订阅协议的能源管理
网络与互联网体系结构
2025-08-27 v1
摘要
尽管 6G IoT 网络的出现加速了智慧城市服务的部署，但 IoT 设备的资源限制仍然是一个显著问题。鉴于此限制，满足 6G 网络的低时延服务要求更加具有挑战性。然而，现有的 6G IoT 管理策略缺乏实时操作，主要依赖离散动作，这不足以优化能源消耗。为此，本研究提出一种数字孪生 (DT)-导向的能源管理框架，以联合处理 6G IoT 网络中的低时延和能源效率挑战。在该框架中，我们通过分布式覆盖网络提供孪生模型，并在实时发布/订阅 (RTPS) 协议下处理数据层与上层之间的数据动态更新。我们还设计了一个强化学习 (RL) 引擎，采用新制定的奖励函数为每个 IoT 设备提供最优数据更新时间。RL 引擎从 What-if 引擎接收 diverse set of environment states，并运行深度确定性策略梯度 (DDPG) 输出 continuous actions 供 IoT 设备执行。根据我们的仿真结果，我们观察到该框架在 95% 分位延迟上实现了 37% 的改进，在能源消耗上实现了 30% 的降低。
引用
@article{arxiv.2508.18516,
title = {Digital Twin-Guided Energy Management over Real-Time Pub/Sub Protocol in 6G Smart Cities},
author = {Kubra Duran and Lal Verda Cakir and Sana Ullah Jan and Kerem Gursu and Berk Canberk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18516},
year = {2025}
}