مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ انگلیسی

AI-driven IMS-at-the-Edge using Docker Swarm: Optimizing Signaling, Traffic Management, and Fault Prediction

AI-driven IMS-at-the-Edge using Docker Swarm: Optimizing Signaling, Traffic Management, and Fault Prediction

چکیده مقاله

The IP Multimedia Subsystem IMS serves as the core architecture for real time multimedia services in 5G and beyond Edge IMS is a key evolution in modern telecom networks, where architectural components are moved closer to the user for improved efficiency With traditional architectures, IMS scalability and energy efficiency are challenged by signaling storms, HSS latency, and resource over provisioning in edge deployments This paper proposes a novel AI augmented IMS architecture based on Docker Swarm—which can act as a lightweight, low overhead orchestration platform ideal for edge environments We integrate four AI driven modules: 1 LSTM based horizon aware predictive scaling of S CSCF instances, preemptively adjusting replicas based on SIP session trends; 2 XGBoost powered dynamic routing of Cx/Diameter queries to geo sharded HSS replicas to minimize lookup latency; 3 1D CNN autoencoder for temporal pattern preserving anomaly detection in real time RTP streams; and 4 multi objective deep reinforcement learning DDPG balancing energy consumption, SLO compliance, and placement constraints during CNF orchestration These modules operate within a Docker Swarm cluster, leveraging native VXLAN overlays and service APIs for closed loop automation Evaluated in a simulated smart city edge deployment with 500K subscribers, our framework reduces SIP transaction latency by 45%, increases call density per watt by 35%, and achieves 95% accuracy in preemptive fault prediction The architecture aligns with 3GPP Release 17 and ETSI NFV standards, offering a low footprint, API consistent, and operationally simpler alternative to Kubernetes for cloud native IMS at the edge

کلیدواژه‌ها

CNF Docker Swarm VXLAN Artificial Intelligence Machine Learning SIP Signaling Edge Computing Network Automation Energy Efficiency IP Multimedia Subsystem IMS

نویسندگان

تصویر Ali Barkati

Ali Barkati

Department of Electrical Engineering Islamic Azad University of Mahshahr Telecommunication Company of Iran

تصویر Pourya Barkati

Pourya Barkati

Department Of Computer Engineering Bu Ali Sina University

شیوه ارجاع

Barkati, Ali and Rashti, Mohammad Javad and Barkati, Pourya,1404,AI-driven IMS-at-the-Edge using Docker Swarm: Optimizing Signaling, Traffic Management, and Fault Prediction,The 4th International Conference and the 9th National Conference on Computers, Information Technology and Artificial Intelligence Applications,Ahvaz

ارائه‌شده در

پوستر مجموعه مقالات پنجمین همایش ملی و نخستین همایش بین المللی محاسبات نرم علوم مهندسی در صنعت و جامعه مجموعه مقالات پنجمین همایش ملی و نخستین همایش بین المللی محاسبات نرم علوم مهندسی در صنعت و جامعه26 بهمن 1404 · ایرانشهر
ادامه مسیر پژوهش

مقالات مرتبط

مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۲۲۰ مشاهده

تحول دیجیتال ایران در عصر هوش مصنوعی: بررسی چالش های ساختاری و ارائه راهبردهای حکمرانی

این مقاله به تحلیل جامع تحول دیجیتال ایران با تاکید ویژه بر نقش هوش مصنوعی در توسعه ملی می پردازد با اتک…

تحول دیجیتالایرانهوش مصنوعی
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۱۹۴ مشاهده

تخمین جهت ورود منبع صوتی با استفاده از ویژگی های کوواریانسی چندفرکانسی و یادگیری نظارت شده

تخمین زاویه ورود منبع صوتی، یکی از مباحث کلیدی در پردازش سیگنال های دریافتی از آرایه های میکروفنی است که…

ماتریس کوواریانستخمین جهت ورودآرایه میکروفونی
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۱۸۰ مشاهده

تحمل پذیری خطا در سیستم های توزیع شده با رویکردهای یادگیری ماشین: یک بررسی جامع و چندلایه

با گسترش روزافزون سیستم های توزیع شده و افزایش حجم داده ها، روش های سنتی تحمل پذیری خطا که عمدتا بر افزو…

تحمل پذیری خطایادگیری فدرالیادگیری عمیق
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۱۷۶ مشاهده

بررسی نقش هوش مصنوعی بر مدیریت سازمانی

پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر هوش مصنوعی بر مدیریت سازمانی در سازمان های دولتی استان سیستان و بلوچستان ا…

هوش مصنوعیمدیریت سازمانیسازمان های دولتی
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۱۷۳ مشاهده

مرور نظام مند و تحلیل مقایسه ای الگوریتم های قیمت گذاری پویای مبتنی بر هوش مصنوعی در تجارت الکترونیک: تمرکز بر عملکرد و چالش های پیاده سازی

این پژوهش به روش مرور سیستماتیک و تحلیل مقایسه ای انجام شده است هدف اصلی تحقیق بررسی الگوریتم های قیمت گ…

قیمت گذاری پویاهوش مصنوعیتجارت الکترونیک
مقاله کنفرانسی سال ۱۴۰۴ ۱۶۷ مشاهده

Structure-Aware Initialization for K-Means Clustering: An IQR-Weighted Approach to Mitigate Outlier Impact

K Means algorithm remains a basic algorithm within the field of data mining, and its linear time complex…

K-Means ClusteringInitializationInterquartile Range (IQR)