Spatiotemporal Prediction of Wireless Network Traffic Based on Multi-Task Deep Learning

计算机科学 人工智能 深度学习 特征(语言学) 数据挖掘 特征学习 钥匙(锁) 构造(python库) 机器学习 维数(图论) 接头(建筑物) 卷积神经网络 数据建模 无线网络 联想(心理学) 图层(电子) 代表(政治) 联合概率分布 无线 统计模型 人工神经网络 领域(数学) 预测建模 序列(生物学) 特征提取 模式(计算机接口) 均方误差 循环神经网络 无线传感器网络 模式识别(心理学)
作者
Yingzhe Li,Bo Sun,Tianyu Huang,Xuanning Du,Yingqi Li,Xiaochuan Sun
标识
DOI:10.1109/icct67417.2025.11374032
摘要

Accurate wireless network traffic prediction has become an urgent need and major challenge in network management, driven by rapid technological advances and data-driven strategies. Currently, state-of-the-art algorithms typically neglect spatio-temporal feature extraction, resulting in limited accuracy. Therefore, this paper proposes a spatiotemporal and temporal sequence joint prediction framework based on multi-granularity feature sharing (MTSN). Rooted in multi-task learning, MTSN models traffic's spatio-temporal and multi-granularity temporal features to achieve effectively prediction. Specifically, we first construct a multi-granularity data partitioning layer that forms multi-scale data association matrices through temporal dimension decomposition, enabling collaborative optimization of cross-granularity traffic prediction tasks. Then, 3D Convolutional Networks (Conv3D) Conv3D extracts spatio-temporal correlations while Kolmogorov-Arnold Networks with Gated Recurrent Units (KAN-GRU) captures multi-granularity temporal dependencies. These features are fused to create a joint representation en-compassing both global trends and local details. Finally, fully connected networks extract granularity-specific unique features, enhancing overall prediction. Using a real Italian telecommunications dataset, MTSN demonstrates effectiveness through comparative analyses of prediction performance, trend fitting, statistical distribution, and spatial distribution consistency. Experimental results demonstrate that our model achieves significant performance improvements in key metrics such as RMSE and MAE compared to advanced models including STGCN and T-GCN.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
Yuan88发布了新的文献求助10
刚刚
鑫儿宝完成签到,获得积分20
刚刚
你听得到发布了新的文献求助10
刚刚
phobeeee完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
乔治完成签到,获得积分10
1秒前
ZhaoPeng完成签到,获得积分0
1秒前
cubicT完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
吃死你啦啦完成签到,获得积分10
2秒前
wingsze发布了新的文献求助10
2秒前
白许四十完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
小米渣发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
3秒前
Grimlock完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
淡人发布了新的文献求助10
4秒前
yy完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
lin0u0发布了新的文献求助150
4秒前
hyf完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
jjding完成签到,获得积分10
5秒前
爆米花应助冯琳栋采纳,获得10
5秒前
6秒前
妮妮完成签到 ,获得积分20
6秒前
GSR发布了新的文献求助10
6秒前
Yuan88发布了新的文献求助80
6秒前
7秒前
7秒前
猪皮恶人发布了新的文献求助10
7秒前
青竹丹枫完成签到,获得积分10
7秒前
whisky发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
Moody's Ratings Rising AI spending narrows the gap, but US hyperscalers retain edge over Chinese peers 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7695109
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9255576
关于积分的说明 19997898
捐赠科研通 7269371
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3292285
关于科研通互助平台的介绍 2448164
邀请新用户注册赠送积分活动 2297878