I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 ,   p p .   4 9 9 3 ~ 5 0 0 7   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 14 .i 6 . p p 4 9 9 3 - 5 0 0 7       4993     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Dy na mic serv ice - a wa re net wo rk  se lection f ra mewo r k f o r mul ti - o bject iv e opt imiz a tion in 5 G - a dv a nced he terog eneo us wireless   networks       B ha v a na   Srini v a s 1 ,   Na dig   Vi j a y endra   Um a   Reddy 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   N e w   H o r i z o n   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   B a n g a l o r e ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   M a c h i n e   L e a r n i n g ,   N e w   H o r i z o n   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   B a n g a l o r e ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   3 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Au g   2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   7 ,   2 0 2 5       Th e   i n c re a sin g   c o m p lex i ty   o f   h e t e ro g e n e o u wire les n e tw o rk s   (H WNs)  a n d   th e   d iv e rse   re q u irem e n ts  o m o b i li ty   p a tt e r n a n d   se rv ice   c las se n e c e ss it a te   a d v a n c e d   so l u ti o n s fo r   n e two r k   s e lec ti o n   a n d   re so u rc e   o p t imiz a ti o n .   Ex isti n g   m o d e ls  o f ten   fa ll   sh o rt   in   a d d re ss in g   d y n a m ic  m o b il it y   sc e n a rio a n d   se rv ice   d iffere n ti a ti o n ,   lea d i n g   t o   in e ffic ien c ies   in   re so u rc e   a ll o c a ti o n ,   s u b o p ti m a l   th ro u g h p u t,   a n d   i n c re a se d   late n c y .   To   o v e rc o m e   th e se   li m it a ti o n s,  t h is  stu d y   p ro p o se s a   d y n a m ic se rv ice - a wa r e   n e two rk   se lec to (D S AN S fra m e wo rk   fo r   5G - a d v a n c e d   e n v ir o n m e n ts.   Th e   fra m e wo rk   in teg ra tes   a n   a d a p ti v e   d e e p   d e c isio n   n e tw o rk   (AD DN fo r   m u lt i - o b jec ti v e   o p t imiz a ti o n ,   a d d re ss in g   c rit ica q u a l it y   o f   se rv ice   (Q o S m e tri c su c h   a t h ro u g h p u t,   d e lay ,   a n d   e n e rg y   e fficie n c y   w h il e   e n h a n c in g   q u a li t y   o f   e x p e rien c e   ( Qo E)  f o r   a p p li c a ti o n li k e   e n h a n c e d   m o b il e   b ro a d b a n d   ( e M BB ) u lt ra - re l iab le  lo w   late n c y   c o m m u n ica ti o n   ( URL LC ) ,   a n d   in ter n e o th i n g ( I o T ).   Th e   DSANS  fra m e wo rk   d y n a m ica ll y   a d a p ts  t o   m o b il it y   p a tt e rn s   a n d   v a r y in g   n e two r k   c o n d i ti o n s,  e n s u rin g   e fficie n r e so u rc e   e stim a ti o n   a n d   o p ti m a l   n e two r k   se lec ti o n .   S im u latio n   re su l ts  h i g h li g h i ts  su p e rio rit y ,   a c h iev in g   u p   to   2 5 %   imp ro v e m e n i n   t h ro u g h p u a n d   a   1 5 %   re d u c ti o n   i n   late n c y   c o m p a re d   to   sta te - of - th e - a rt  a lg o rit h m s.  T h e se   fin d in g v a li d a te  DSANS   a a   ro b u st   so lu ti o n   fo m it ig a ti n g   th e   li m it a ti o n o e x isti n g   m o d e ls,   o p ti m izi n g   n e two rk   p e rfo rm a n c e ,   a n d   m e e ti n g   th e   strin g e n d e m a n d o n e x t - g e n e ra t io n   HWNs .   K ey w o r d s :   Dee p   lear n in g   D y n a m i c   s e r v ic e - a w a r e   n et w o r k   s e l e ct o r     H e t e r o g e n e o u s   w i r e l e s s   n e t w o r k s   Ma ch in lear n in g     Qu ality   of   s er v ice   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   B h av an Srin iv as   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g ,   New   Ho r izo n   C o lleg o f   E n g i n ee r in g   New   Ho r izo n   Kn o wled g Par k ,   B ellan d u r   Ma in   R o a d ,   Nea r   Ma r ath ah alli,  B en g alu r u   5 6 0 1 0 3 ,   I n d ia   E m ail:  b h av an as_ 1 2 @ r ed if f m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h ex p o n e n tial  g r o wth   o f   th in ter n et  o f   t h in g s   ( I o T )   an d   th in c r ea s in g   in teg r atio n   o f   co n n ec te d   d ev ices  in to   d aily   life   h av led   to   th e   p r o life r atio n   o f   h e ter o g en eo u s   wir eless   n etwo r k s   ( HW Ns).   T h ese  n etwo r k s   co m b in m u ltip le  r ad io   ac ce s s   tech n o lo g ies  ( R AT s )   s u ch   as  4 G/5 G,   Wi - Fi ,   a n d   lo w - p o wer   wid e   ar ea   n etwo r k s   ( L PW ANs)  to   en ab le  s ea m less   co m m u n icati o n .   W ith   th r a p id   ev o lu tio n   t o war d   5 G - a d v an ce d   an d   b e y o n d ,   HW Ns  h av em er g ed   as  k ey   en a b ler   f o r   f u tu r s m ar ap p licatio n s ,   in cl u d in g   a u to n o m o u s   v eh icles,  s m ar cities,  in d u s tr ial  au to m atio n ,   a n d   c r itical  I o T - d r iv en   in f r astru ctu r es  [ 1 ] .   W h ile  HW Ns  p r o v id f lex ib ilit y   an d   s ca lab ilit y ,   th e ir   h eter o g en eity   also   i n tr o d u c es  s ig n if ican ch allen g es  in   m an ag in g   n etwo r k   r eso u r ce s   an d   e n s u r in g   s ea m l ess   h an d o v er   o p er atio n s ,   p ar ti cu lar ly   f o r   I o T   d ev ices  ch ar a cter ized   b y   d iv er s e   m o b ilit y   b eh av io r s   an d   s er v i ce   r eq u ir em en ts .   Dev ices  r an g in g   f r o m   s tatic  s en s o r s   to   h ig h ly   m o b ile  n o d es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 9 9 3 - 5 0 0 7   4994   ex h ib it  v a r y in g   th r o u g h p u t,  laten cy ,   an d   e n er g y   c o n s tr ain ts ,   d em an d in g   ad ap ti v s o l u tio n s   ca p a b le  o f   ad d r ess in g   th ese  d y n am ic   s ce n ar io s .   T r a d itio n al  n etwo r k   s e lectio n   an d   h an d o v e r   s tr ateg i es,  o f ten   r elian o n   s ig n al  s tr en g th - b ased   m etr ics  s u ch   as  r ec eiv ed   s ig n al  s tr en g t h   in d icato r   ( R SS I )   o r   s ig n al - to - in ter f er en ce - p lu s - n o is r atio   ( SIN R ) ,   f ail  to   o p t im ize  s y s tem   p er f o r m an ce   u n d er   s u ch   h eter o g e n eo u s   a n d   r eso u r ce - co n s tr ain e d   co n d itio n s   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   T o   m ee th s tr in g en q u ality   o f   s e r v ice  ( Qo S)  a n d   q u ality   o f   ex p er ien ce   ( Qo E )   r eq u ir em e n ts ,   n ex t - g e n er atio n   HW Ns m u s t b ac co m m o d ate d .   Div er s m o b ilit y   p atter n s   ( e . g . ,   s tatio n ar y ,   lo w - s p ee d ,   a n d   h ig h - s p ee d   u s er s )   th at  s ig n if ican tly   im p ac h an d o v er   f r e q u en c y ,   r eso u r ce   allo ca tio n ,   an d   s ig n a lin g   o v er h ea d .   Mu ltip le  s er v ice  class e s   s u ch   as   r ea l - tim v id eo ,   laten cy - s en s itiv v ir tu al  r ea lity   ( VR ) ,   an d   lo w - p o wer   in d u s tr ial  in ter n et  o f   th in g s   ( I I o T )   ap p licatio n s ,   ea ch   im p o s in g   u n iq u d em an d s   o n   n etwo r k   t h r o u g h p u t,   d elay ,   an d   e n er g y   e f f icien cy .   E x is tin g   h an d o v er   an d   n etwo r k   s elec tio n   m eth o d o lo g ies  lack   th n e ce s s ar y   in tellig en ce   to   d y n am ically   ad ap to   th ese  co m p lex ities .   Ma n y   co n v en t io n al  ap p r o ac h es  s u f f er   f r o m   h ig h   s ig n alin g   o v er h ea d ,   f r eq u en h a n d o v er   f ailu r es,  an d   in ad eq u ate  r eso u r ce   o p tim izatio n ,   p a r ticu lar l y   in   en v ir o n m en ts   with   d en s u s er   tr af f ic  an d   lim ited   b an d wid th   av ailab ilit y .   C en tr alize d   alg o r ith m s ,   w h ile  ef f ec tiv in   s m all - s ca le  s ce n ar io s ,   b ec o m co m p u tatio n ally   p r o h ib itiv e   a n d   im p r ac tical  f o r   lar g e - s ca le  HW Ns  d u to   s ca lab ilit y   an d   p r iv ac y   c o n ce r n s .   Me an wh ile,   h eu r is tic - b ased   m eth o d s   f ail  to   d eliv e r   o p tim al  s o lu tio n s   in   r ea l - tim e   f o r   d y n am ic  a n d     m u lti - s er v ice  en v ir o n m e n ts   [ 4 ] .   R ec en ad v an ce m en ts   in   m a ch in lear n i n g   ( ML )   a n d   d is tr ib u ted   o p tim izatio n   tech n iq u es  h av u n lo ck ed   n ew  p o s s ib ilit ie s   f o r   ad d r ess in g   th co m p le x   ch allen g es   f ac ed   in   HW Ns .     T h ese  n etwo r k s ,   ch ar ac te r ized   b y   d iv e r s co n n ec tiv ity   o p tio n s   an d   an   in c r ea s in g   n u m b er   o f   I o T   d e v ices,  m u s m ee th s tr in g e n r e q u ir em en ts   o f   Q o an d   Qo E   u n d e r   d y n am ic  a n d   r eso u r ce - co n s tr ain ed   co n d itio n s .     T h n ee d   f o r   ef f icien r eso u r c m an ag em en an d   ad a p tiv d ec is io n - m ak in g   is   p ar ticu lar ly   cr itical,   as  HW N s   s er v d ev ices  ex h ib itin g   v ar y in g   m o b ilit y   b eh av io r s   an d   s er v ice  d em a n d s .   T r ad itio n a n etwo r k   s elec tio n     an d   r eso u r ce   allo ca tio n   m eth o d s ,   o f ten   r elian o n   s tatic  th r esh o ld s   o r   ce n t r alize d   ar ch it ec tu r es,  s tr u g g le  to   h an d le  th r ap id ly   ch a n g in g   n etwo r k   co n d itio n s   [ 5 ] [ 7 ] .   C en tr alize d   ap p r o ac h es  f ac ch allen g es  s u ch   as  s ca lab ilit y   is s u e s ,   in cr ea s ed   s ig n alin g   o v er h ea d ,   an d   co n ce r n s   o v er   p r iv ac y   w h en   s h ar in g   r aw  d ata  ac r o s s   n o d es.  I n   a d d itio n ,   th e   h ete r o g en eity   o f   HW Ns  in tr o d u ce s   s ig n if ican ch allen g es  in   m an ag i n g   d ev ices   o p er atin g   u n d er   d i f f er en t   m o b ilit y   p atter n s   r an g in g   f r o m   s tatio n ar y   n o d es  to   h ig h - s p ee d   m o b ile     d ev ices   an d   ca ter in g   to   m u ltip le  s er v ice  class e s ,   in clu d in g   laten cy - s en s itiv e,   th r o u g h p u t - in ten s iv e,   an d   en er g y - co n s tr ain ed   ap p licatio n s .   W h ile  d is tr ib u ted   lear n i n g   tech n iq u es  h av e   em er g e d   as  p r o m is in g   s o lu tio n s   to   im p r o v e   s ca lab ilit y   an d   ad ap tab ilit y ,   th in teg r atio n   o f   s u ch   m eth o d s   f o r   ac h i ev in g   m u lti - o b jectiv p er f o r m an ce   o p tim izatio n   r em ain s   lim ited .   E x is tin g   ap p r o ac h es  o f ten   f ail  to   ac co u n f o r   th co m b in e d   im p ac o f   m o b ilit y   b eh av io r s   an d   s er v ice - s p ec if ic  co n s tr ain ts   o n   n etwo r k   p er f o r m an ce ,   lea d in g   to   f r eq u e n h an d o v e r   f ailu r es,  in ef f icien r eso u r ce   u tili za tio n ,   an d   d e g r ad ed   u s er   s atis f ac tio n .   T h e   a b s en ce   o f   d y n am ic  lo a d   b ala n cin g   m ec h an is m s   f u r th er   e x ac er b ates th ese  is s u es,  p ar ticu lar ly   d u r in g   co n g esti o n   an d   h ig h - lo ad   c o n d itio n s   [ 8 ] .   T h r ap i d   p r o life r atio n   o f   I o T   d ev ices  in   HW Ns  h as  in tr o d u ce d   s ig n if ica n ch allen g es  in   en s u r in g   s ea m less   co n n ec tiv ity   an d   o p tim al  p er f o r m an ce .   Dev ices   with   d iv e r s m o b ilit y   b eh a v io r s   r an g in g   f r o m   s tatio n ar y   to   h ig h - s p ee d   u s er s   ex p er ien ce   f r e q u en h an d o v er s ,   lead in g   to   s ig n alin g   o v e r h ea d   an d   d eg r a d ed   p er f o r m an ce .   Ad d itio n ally ,   c ater in g   to   m u ltip le  s er v ice   class es,  s u ch   as  laten cy - s en s itiv ap p licatio n s     ( e. g . ,   VR )   an d   en er g y - c o n s tr ain ed   I o T   s en s o r s ,   d em an d s   ad ap tiv r eso u r ce   allo ca tio n   t o   b alan ce   Qo a n d   Qo E .   E x is tin g   m eth o d s   lack   th ca p ab ilit y   to   d y n am ically   o p tim ize  n etwo r k   s elec tio n   an d   r eso u r ce   esti m atio n   wh ile  ad d r ess in g   th ese  co m p lex ities   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   T h e r ef o r e,   t h er is   a   p r ess in g   n ee d   f o r   i n tellig en t,     m u lti - o b jectiv o p tim izatio n   s tr ateg ies  th at  ca n   ad ap to   v ar y in g   m o b ilit y   p atter n s   an d   s er v ice - s p ec if ic  r eq u ir em e n ts ,   en s u r in g   ef f ici en r eso u r ce   u tili za tio n ,   r ed u ce d   laten cy ,   an d   im p r o v e d   u s er   s atis f ac t io n   in   HW Ns.  Hi s   s tu d y   ad d r ess es  th lim itatio n s   o f   ex is tin g   n etwo r k   s elec tio n   an d   r eso u r ce   o p tim izatio n   m o d els  in   5G - ad v an ce d   HW Ns.  T h k ey   co n tr ib u tio n s   ar as f o llo ws     Pro p o s ed   f r am ew o r k n o v el   d y n am ic  s er v ice - awa r n etw o r k   s elec to r   ( DSANS)   f r am ewo r k   d esig n ed   to   o p tim ize   n etwo r k   p e r f o r m an ce   b y   d y n am ically   ad ap tin g   to   m o b ilit y   p atter n s   a n d   s er v ice  class   v ar iatio n s .     Mu lti - o b jectiv o p tim izatio n :   in teg r atio n   o f   an   ad a p tiv d ee p   d ec is io n   n etwo r k   ( ADDN )   to   b alan c e   cr itical  Qo m etr ics  s u ch   as  t h r o u g h p u t,  d elay ,   an d   en er g y   ef f icien cy   wh ile  en h a n cin g   Q o E   f o r   d i v er s e   ap p licatio n s   lik e n h an ce d   m o b ile  b r o ad b an d   ( eM B B ) ,   u ltra - r eliab le   lo laten cy   co m m u n icatio n   ( UR L L C ) ,   an d   I o T .     Scalab ilit y   an d   ef f icien cy d ev elo p m en o f   alg o r ith m s   f o r   ef f icien r eso u r ce   esti m atio n   an d   ad ap tiv e   n etwo r k   s elec tio n ,   e n s u r in g   s c alab ilit y   ac r o s s   v ar y in g   u s er   d em an d s   an d   n etwo r k   co n d itio n s .     Per f o r m an ce   v alid atio n d em o n s tr ated   s u p er io r ity   o f   th p r o p o s ed   f r am ewo r k   th r o u g h   s im u latio n s ,   ac h iev in g   u p   to   2 5 im p r o v em en in   th r o u g h p u an d   a   1 5 r ed u ctio n   in   laten cy   co m p ar ed   to     s tate - of - th e - ar t a lg o r ith m s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dyn a mic  s ervice - a w a r n etw o r s elec tio n   fr a mewo r fo r   mu lti - o b jective   o p timiz a tio n   …  ( B h a va n a   S r in iva s )   4995   2.   RE L AT E WO RK   Q o S   a n d   i n t e ll i g e n f l o w   c o n tr o l   a r e   k e y   a s p e ct s   i n   n et w o r k   o p t i m i z at i o n .   A cc o r d i n g   t o   B a   [ 1 1 ] ,   t h r e e - s t e p   Q o S - f o r e c a s t i n g   s ch e m e   i s   p r o p o s e d   t o   e n a b l e   u s e r   e q u i p m e n t   ( U E )   t o   i n t e l li g e n t l y   d e t e r m i n e   t h d a t a   f l o w   d i r ec t i o n   b as e d   o n   n e t w o r k   c h a r a c t e r i s ti cs   a n d   l o a d   d i s t r i b u t i o n   a c r o s s   n o d e s .   T h i s   a p p r o a c h   p r i o r i t i z es   l o a d   b a l a n c i n g   a n d   u s e r   f ai r n e s s   w h i l e   ass i g n i n g   d a t a   t o   s e c o n d a r y   n o d e s   ( SN s )   b as e d   o n   Q o r e q u i r e m e n t s   a n d   t h e   a v e r a g t r a n s m is s i o n   c a p a b il i ti e s   o f   th e   U E .   S u c h   s c h e m es   a i m   t o   e n h a n c e   n e t w o r k   e f f i c i e n c y   w h i l e   c a te r i n g   t o   u s e r - s p e c i f i c   p r i o r i ti es .   I n   t h e   c o n t e x t   o f   n e t w o r k   s e l e c t i o n   s t r ate g i e s ,   Ma  e t   a l .   [ 1 2 ]   in tr o d u ce s   m u lti - ag en Q - l ea r n in g - b ased   ap p r o ac h ,   r ef e r r ed   to   as  th m u ltiag en Q - lear n in g   n etwo r k   s elec tio n   ( MA QNS )   alg o r ith m .   T h is   m eth o d   em p l o y s   Nash   Q - lear n in g   to   ac h ie v jo in o p tim al  s elec tio n   s tr ateg y   th at  im p r o v es  s y s tem   th r o u g h p u t   an d   r e d u ce s   u s er   b lo ck in g   wh ile  m ee tin g   th e   s tr in g en t r eq u ir e m en ts   o f   I o T   s er v ices.  T h u s o f   d is cr ete - tim Ma r k o v   ch ain s   f o r   m o d elin g   n etwo r k   s ele ctio n ,   co u p le d   with   tech n iq u es  lik th an aly tic  h i er ar ch y   p r o ce s s   ( AHP)   an d   g r ay   r elatio n al  an aly s is   ( GR A) ,   h elp s   ca p tu r u s er   p r ef er en ce s   an d   en h a n ce   d ec is io n - m ak in g   ac cu r ac y .   T h ap p licatio n   o f   g en er ativ e   ad v er s ar ial  n etwo r k s   ( GANs)   in   [ 1 3 ]   f o r   ce ll  lo ad   esti m atio n   d em o n s tr ates  s ig n i f ican p r o g r ess   in   5 c o m m u n icatio n   n etwo r k s .   T h is   ap p r o ac h   esti m ates  ce ll   lo ad   b ased   o n   ter m in al - m e asu r ed   wir eless   in f o r m atio n ,   ad d r ess in g   cr itical   ch allen g es  s u ch   as  lo d ata   tr an s m is s io n   r ates,  h ig h   s ig n ali n g   c o s ts ,   an d   d elay s   in   tr ad iti o n al  lo a d   esti m atio n   m eth o d s .   B y   en ab lin g   r ea l - ti m e,   ter m in al - s id d ec is io n - m ak in g ,   th is   m eth o d   im p r o v es   o v er all  n etwo r k   p er f o r m an ce   an d   en h an ce s   u s e r   ex p er ie n ce .     Fu r th er   ad v a n cin g   r eso u r ce   o p tim izatio n ,   C ab r er et  a l.   [ 1 4 ]   p r esen ts   SVOR A,   n o v el  ap p r o ac h   in teg r atin g   v ir tu alize d /o p en   r ad io   ac ce s s   n etwo r k   ( V/O - R AN)   co n ce p ts   with   a   s er v ice - b ased   ar ch itectu r e   ( SB A) .   T h p r o p o s ed   d elay - awa r en er g y   e f f icien cy - b ased   R AN  s elec tio n   alg o r ith m   ( DE E R )   lev er ag es   u tili ty   f u n ctio n s   to   ac co u n f o r   Qo m etr ics  s u ch   as  th r o u g h p u t,  r eso u r ce   b l o ck   u tili za tio n ,   d elay ,   an d   en er g y   co n s u m p tio n .   DE E R s   f lex ib ilit y   allo ws  it  to   ad ap to   v ar y in g   p r i o r ities ,   in clu d in g   c r itical  d elay - s en s itiv s er v ices,  en er g y   ef f icien cy ,   o r   b alan ce d   o p tim izatio n   ap p r o ac h ,   m ak in g   it  h ig h ly   a p p licab le  in   d y n am ic   n etwo r k   s ce n ar i o s .   I n   th s a m v ein ,   C ab r er et  a l   [ 1 4 ]   e m p h asizes  SVOR A’ s   u tili ty   in   o p tim izin g   en er g y   co n s u m p tio n   a n d   m i n im izin g   co m m u n icatio n   d elay s   in   h e ter o g en eo u s   n etwo r k s .   B y   i n t e g r a t i n g   SB A   w i t h   R A N   s e le c t i o n   m e c h a n is m s ,   t h i s   a p p r o a c h   d e m o n s t r at e s   t h e   a b i l i t y   t o   a d d r es s   t h e   d e m a n d s   o f   m o d e r n   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s   t h r o u g h   r o b u s t   a n d   a d a p t a b l e   s o l u ti o n s .   Z h u   e t   a l .   [ 1 5 ]   p r o p o s es   R E M NS ,   a   n o v e a c c e s s   s e l e ct i o n   m e c h a n is m   t a il o r e d   f o r   I o T   s e r v i c es   i n   5 G   h et e r o g e n e o u s   n e t w o r k s .   T h is   m ec h a n i s m   i n t r o d u c e s   a   f u z z y   l o g i c - b a s e d   p r e - a s s es s m e n t   f r a m e w o r k   t o   f il t e r   p o t e n t i a l   n et w o r k s ,   e n s u r i n g   t h a o n l y   t h e   m o s t   s u i t a b le  o p t i o n s   a r c o n s i d e r e d .   F u r t h e r m o r e ,   i t   i n c o r p o r a t e s   a   d u al - e v a l u a t i o n   f r a m ew o r k   c o m b i n i n g   s u b j e ct i v e - o r i e n t e d   A H P   a n d   o b j e c t i v e - o r i e n t e d   en t r o p y   w e i g h t   m e t h o d   ( E W M)   t o   a s s es s   p r e f e r e n ce   d e g r e e s   o f   I o T   s e r v i c es   f o r   v a r i o u s   n e t w o r k   a t t r i b u t e s .   R E M N S   e f f e ct i v e l y   b a la n c e s   u s e r - c e n t r i c   Q o E   o p t i m i z a t i o n   wi th   e f f i c i e n t   n e t w o r k   u t i l i z at i o n .   E f f i c i e n t   h a n d o v e r   ( H O )   m a n a g e m e n t   a n d   r e s o u r c e   o p t i m i z a ti o n   i n   h e t e r o g e n e o u s   n e t w o r k s   ( H e t - N e t s )   a r e   c r i ti c a l   f o r   e n s u r i n g   s e a m l e s s   c o n n e c ti v i t y   a n d   Q o S .     A c c o r d i n g   t o   T a s h a n   e t   a l .   [ 1 6 ] ,   a   v e l o c i t y - a w a r e   f u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   w i t h   w e i g h te d   f u n c t i o n   ( V A W - F L C - W F )   alg o r ith m   is   p r o p o s ed   to   en h a n ce   th HO  s elf - o p tim izatio n   p r o ce s s .   T h is   alg o r ith m   in co r p o r ates  tr ig g er   tim er   to   r ed u ce   h a n d o v er   p in g - p o n g   ( HOPP)  ef f ec ts   an d   aim s   to   ad d r ess   is s u es  lik HOPP,  r ad io   lin k   f ailu r e   ( R L F),   an d   r ec eiv e d   s ig n al  r ef e r en ce   p o wer   ( R SR P).   Ad d itio n ally ,   ca te g o r izin g   s p ee d   s ce n ar io s   is   h ig h lig h t ed   as  s ig n if ican f ac to r   i n   m itig atin g   m o b ilit y - r elate d   ch allen g es,  with   co m p ar ativ r esu lts   d em o n s tr atin g   its   ef f ec tiv en ess   o v er   n o n - ca teg o r ized   s ce n ar io s .   R es o u r ce   allo ca tio n   in   h eter o g en e o u s   m o b ile  e d g e   co m p u tin g   ( Het - ME C )   n et wo r k s   is   f u r th er   ex p lo r ed   i n   [ 1 7 ] ,   wh er e   th e     en er g y - ef f icien r eso u r ce   all o ca tio n   p r o b lem   is   f o r m u lat ed   as  a   tim e - v ar ia n m ix e d - in teg er   n o n lin ea r   p r o g r a m m in g   ( MI NL P)  p r o b lem .   T o   ad d r ess   th is ,   m u lti - ag en d ee p   r ein f o r ce m en le ar n in g   ( MA DR L ) - b ased   alg o r ith m   is   p r o p o s ed ,   f ea tu r in g   th m u lti - ac to r   s h a r ed - cr itic  ( MA SC )   ar ch itectu r an d   th r eg io n al  tr ain in g   d is tr ib u te d   ex ec u tio n   ( R T DE )   f r am ewo r k .   T h is   in n o v ativ a p p r o ac h   s tab ilizes  m o d el  tr ain in g   an d   r ed u ce s   in f o r m atio n   ex ch a n g e,   en s u r in g   ef f icien an d   s ca lab le  r eso u r ce   m an ag em e n t.   B u ild in g   o n   th ad v an tag es  o f   d ec e n tr alize d   s o lu tio n s ,   Xiao   et  a l.   [ 1 8 ]   i n tr o d u ce s   d e ce n tr alize d   MA D R L - b ased   r eso u r ce   allo ca tio n   alg o r ith m .   B y   e m p lo y in g   a   d ec e n tr alize d   p ar tially   o b s er v ab le   Ma r k o v   d ec is io n   p r o ce s s     ( d ec - POMDP)   an d   m ix e d - c en tr alize d - d ec en t r alize d   ( MC D)   f r am ewo r k ,   th is   ap p r o ac h   ef f ec tiv ely   a d d r ess es   p ar tial  o b s er v a b ilit y   an d   s ca l ab ilit y   ch allen g es.   Fu r th er m o r e,   r ewa r d   f u n ctio n   is   d esig n ed   with   o b jectiv d ec o m p o s itio n ,   b aselin e - g u id ed   s ca lin g ,   an d   Qo v i o latio n   p e n alties,  en ab lin g   ag en t s   to   o p er ate  i n   a   co o r d in ate d   m a n n er .   T o   en h a n ce   in tellig en t   r eso u r ce   m an a g em en t,  Ya n g   et   a l.   [ 1 9 ]   p r o p o s es  m u lti - a g en t   d u elin g   d ee p - Q   n etwo r k - b as ed   alg o r ith m   th at   lev er a g es  d is tr ib u ted   co o r d in ate d   lear n in g .   T h is   ap p r o ac h   u tili ze s   d u elin g   ar ch itectu r to   esti m ate  b o th   s tate - v alu an d   ac tio n   ad v an tag f u n c tio n s ,   en ab lin g   th e   alg o r ith m   to   r ap id l y   co n v er g e   to   an   o p tim ized   p o licy .   T h d is tr ib u ted   lear n in g   f r am ewo r k   en s u r es  ef f icien t   p o licy   d e v elo p m e n t f o r   in tellig en t r eso u r ce   m an ag e m en t.   Fin ally ,   Xu   et  a l.   [ 2 0 ]   f o r m u l ates  th r eso u r ce   allo ca tio n   p r o b lem   as  co m b in atio n   o f   m u lti - ar m ed   b an d it  a n d   o p tim izatio n   p r o b l em s ,   in tr o d u cin g   th e   n etwo r k   co o r d in atio n   s elec tio n   alg o r ith m   ( NC SA)   an d   th e   n etwo r k   s elec tio n   alg o r ith m   ( NSA) .   Ad d itio n ally ,   th m u lti - tr af f ic  n etwo r k   s elec tio n   alg o r ith m   ( MT - NSA )   is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 9 9 3 - 5 0 0 7   4996   d ev elo p e d   to   ad d r ess   th d iv er s tr af f ic  r eq u ir em en ts   o f   d ev ices,  o f f er in g   tailo r ed   ap p r o ac h   to   n etwo r k   s elec tio n   th at  ac co u n ts   f o r   v a r y in g   tr af f ic  ty p es  an d   d ev ice - s p ec if ic  n ee d s .   d is tin g u is h in g   f ea tu r o f   5 n etwo r k s   is   th eir   ca p ab ilit y   t o   m ee d iv er s Qo S   r eq u ir em en ts   ac r o s s   d if f er e n s er v ices   wh ile  m ain tain in g   s lice  in d ep en d e n ce   a n d   en ab lin g   f lex i b le  r eso u r ce   s h a r in g .   Als en wi  et  a l.  [ 2 1 ]   p r o p o s m u lti - s er v ice   p ar titi o n in g   s tr ateg y   d esig n ed   to   b alan ce   f u n ctio n al  is o latio n   with   th o p tim al  s h ar in g   o f   r eso u r c es.  T h is   s y s tem   lev er ag es  POMDP  to   en h a n ce   n etwo r k   s lice  s er v i ce   lev el  ag r ee m en ( SLA )   c o m p lian ce ,   s p ec tr u m   u tili za tio n   ef f icien cy ,   an d   f ai r n ess .   Similar ly ,   Pap a   et  a l.   [ 2 2 ]   in tr o d u ce s   two - lev el  d y n a m ic  n etwo r k   s licin g   f r am ewo r k   th at  in co r p o r ates  ten an ts   p r io r ities ,   b aseb a n d   r eso u r ce s ,   in ter f e r en ce ,   a n d   t h r o u g h p u in to   its   d esig n .   T h f r am ew o r k   o p er a tes  with   an   u p p er   lev el  d ed ic ated   to   ad m is s io n   co n tr o an d   u s er   ass o ciatio n ,   wh ile  th lo wer   lev el  en s u r es f air   r ad io   r eso u r ce   allo ca tio n   a m o n g   u s er s .   T h s o lu tio n   is   i m p lem en ted   u s in g   g r ad ien t - b ased   o p tim izatio n   a p p r o ac h ,   w h ich   c o n s id er s   h is to r ical  r eso u r ce   allo ca tio n s   an d   u s er s   a v er ag e   d ata   r ates.  Mo r eo v er ,   wo r k s   p r esen ted   in   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ]   em p h asize  n e two r k   th r o u g h p u t o p tim izatio n   wh ile  m ain tain in g   f air n ess   ac r o s s   n etwo r k   s lices.       3.   P RO P O SE M E T H O DO L O G Y   T h p r o p o s ed   s tu d y   ad d r ess es  th ch allen g es in v o lv e d   in   ef f i cien t selec tio n   o f   n etwo r k   co n s id er in g   ad v an ce d   5 en v ir o n m en t.  T h er ef o r e,   an   in tellig en an d   p r iv ac y   awa r r eso lu tio n   is   p r o p o s ed   f o r   th e   s elec tio n   o f   n etwo r k   wh ile  allo win g   ef f icien an d   p r o p er   u s e   o f   th n etwo r k   a n d   im p r o v is in g   u s er   ex p er ie n ce .   W co n s id er   th at  n etwo r k   i s   u s ed   as  s et  o f     u s er   r eso u r ce   th at  is   d is tr ib u ted   at  r an d o m   ex p r ess ed   as       h av in g   s u b - in d e x            { 1 , 2 , , } .   Acc o r d i n g   to   th e   SLAs   o f   p r io r   s tu d ies,  th u s er s   c o u ld   b elo n g   to   eith er   o n o f   t h th r ee   s tag es  o f   p r io r ity    = { 1 , 2 } .   Fo r    = { 1 } ,   wh ich   im p lies   th at  th p r io r ity   is   h ig h   r esu ltin g   in   h ig h   lev el  clien ts   th at  p ay   h ig h e r   f o r   b est  Qo lev el.   On   th co n tr ar y ,     = { 2 }   im p lies   th p r io r ity   is   lo in v o lv in g   n o r m al  u s er s   th at  d o   n o p ay   m u ch   a n d   ar a p p ea s ed   with   th q u ality   o f   n ec ess ar y   s er v ices  b ein g   m i n im u m .   W ca teg o r ize  th e   two   ty p es  o f   u s er s ,   s en s o r s   h av in g   f ix ed   p o s itio n   a n d   h ig h   p r io r i ty   as  well  as  ce llu la r   u s er   r es o u r ce   h av in g   f ix ed   o r   r a n d o m   way   p o in t   m o tio n   an d   o n o f   t h s tag es o f   p r io r it y   th at  is   p o s s ib le.     C o n s id er   s eq u en ce     b ase  s ta tio n s   ex p r ess ed   as    h av in g   s u b   in d ex            { 1 , 2 , , } ,   in   wh ich   = .   Her e,   th e   co llectiv g r o u p   o f   b ase  s tatio n s   is   g i v en   as    f o r   ter r estrial  n etwo r k   b ase   s tatio n s .   T h s et   o f     n etwo r k   s elec tio n s   is   g iv en   as   ,   h av in g   s u b   in d ex            { 1 , 2 , , }   th at  co u ld   b o b tain ab le  o r   n o t   f o r   v a r io u s   b ase  s tatio n s .   T h e   p a r ticu lar   s er v ice  t h at  is   r e q u ested   is   r ep r esen ted   as  .   T h s eq u e n ce   o f   n etwo r k   s elec tio n s   to   a d ju s th u s er   r eso u r ce      is   ex p r ess ed   as  ,   in   wh ich       .   E v er y        h as  its   ca p ac ity   ex p r ess ed   co n s id er in g   r eso u r ce   b lo ck s   o f   co n s tan b an d wid th       .   T h er ex is ts   f ix ed   co u n o f   r eso u r ce s   as  well  as   ch an g in g   v a r iatio n s   f o r   s er v ice   r eq u ests ,   th at  p r i o r   d ef in th r eso u r ce   b lo ck s   f o r   e v er y   n etwo r k   s elec tio n   p r o ce s s   th at  co u ld   r esu lt  in   in ef f ec tiv u s ag o f   r eso u r ce s   h av in g   b ad   ef f ec t   o f   th e   Qo S .   Fu r th e r ,   we   tak e   in to   ac co u n t h s licin g   s ch em wh ile  o m itti n g   th e   r e s o u r ce s   b ein g   f ix e d   f o r   e v er y   n etwo r k   s elec tio n .   T h r eso u r ce   b lo c k s   th at  ar e   av ailab le  r ep r esen ted   as      f o r   th b ase  s tatio n        is   allo ca ted   d y n am ically   wh ile   lo o k in g   at  th e   co u n o f   r eq u ests ,   p r io r ity   o f   th e   u s er s ,   th ch allen g es  o n   th Q o S   an d   t h m o b ilit y   ch ar ac ter is tics .   T h p ar am eter            { 0 , 1 }   wh ich   ex p r ess es  th r e s o u r ce s   th at  ar av ailab le  f o r   th       in   th    ,   im p ly in g   th at  ze r o   in d icate s   th co u n o f   r eso u r ce s   av ailab le  ar e   in ad eq u ate  to   b allo ca t ed   f o r   m in im u m   th r o u g h p u (  )   n ee d ed   b y   th u s er   f o r   th e       (  ) .   T h        th at  ca n   b ac ce s s ed   th r o u g h   t h      is   ex p r ess ed   as           { 0 , 1 } ,   in   th is   ca s ze r o   co u ld   im p l y   th at  th      is   n o av ailab le  f r o m   th      b ec au s o f   th ac ce s s   b ein g   im p o s s ib le  f o r   s er v ice  o r   lac k   o f   f u n ctio n ality .     T h s et  o f   s er v ices  p o s s ib le  d en o ted   as    d ef in ed   as    h av in g   s u b - in d ex            { 1 , 2 , , } .   Fo r   th e   p r o p o s ed   wo r k ,   we  ta k in to   ac co u n th r ee   d if f er en t   s er v ices,  n am ely   VR v i d eo   ( v i d ) ,   a n d   I I o T   Ap p s th is   is   ch ar ac ter ized   u s in g   v ar i o u s   n ee d   c o n s id er in g   th  ,   d ela y   ( ) ,   an d   co n s u m p tio n   o f   e n er g y   (   ) .   Hen ce ,   ev er y   s er v ice  is   m ap p ed   o n to   v ar io u s   n etwo r k   s elec tio n s .   T h s ig n if ican ce   o f   ev e r y   s er v ice  p r o v id es   th p ar am eter s   o f   Qo S’   ex p r ess ed   u s in g   weig h ts     ,     an d        with       +   +           .   T h    th at  u s er   r eso u r ce      ca n   g ain   co n s id er i n g   th    (  , )   d ep en d in g   o f   th r ec e p tio n   co n s tr ain ts   o f   th u s er   an d   th r eso u r ce   b l o ck s     ,   f r o m      .      , =   ×     , ×          ( 1 )     I n   th is   ca s e,      ,                         .   T h     is   th ef f icien cy   r elatin g   to   th m o d u latio n   en c o d in g   m ec h a n is m   g ain ed   b y      r eg ar d in g      ,   is   r ep r esen ted   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dyn a mic  s ervice - a w a r n etw o r s elec tio n   fr a mewo r fo r   mu lti - o b jective   o p timiz a tio n   …  ( B h a va n a   S r in iva s )   4997   in   s ec o n d ,   d ef in es  th d elay   o f   th u s er   f o r   ac ce s s in g   th s er v ice  th at  is   n ee d ed   u s in g   t h      Fo r   th ( 2 ) ,   t h d ela y   in   tr an s m is s io n   is   g iv en   as  , ,     an d   th d elay   in   q u eu in g   is   g i v en   as  , , .     T h co n s u m p tio n   o f   e n er g y ,   m ea s u r ed   in   jo u les  is   d en o ted   as    ,   is   ev alu ated   b y   th ac ce s s   o f   u s er   to   th s er v ice   th at  is   r eq u ested   th r o u g h   th    ,   th is   is   f o r m u lated   a s   ( 3 ) .     , = , ,   + , ,   ( 2 )       , = ,   ( 3 )     H e r e ,     i s   t h e   c o n s u m e d   p o w e r   t h a t   i s   g i v e n   a s   w a t t   r e p r e s e n t i n g   t h e   u s e r   r e s o u r c e   f o r   t h e   r e c e p t i o n   o f   p a r t i c u l a r   s e r v i c e .   T h e      v a l u e   t h a t   i s   n o r m a l i z e d   g i v e n   a s    , ,    i s   e v a l u a t e d   t h r o u g h   t h e   u p w a r d   c r i t e r i a       a s   i n   ( 4 ) .   H o w e v e r ,   t o   g a t h e r   t h e   d e l a y   a n d   e n e r g y   c o n s u m p t i o n   v a l u e s   t h a t   a r e   n o r m a l i z e d   b e i n g   d e n o t e d   a s   , ,    a n d     , ,  ,   r e s p e c t i v e l y .   T h e   d o w n w a r d   c r i t e r i a       e q u a t i o n   i s   g i v e n   a s   ( 5 ) .       = { 0 ,                 1 ( (  ) ( × (   ) ) 1 ) ,                               1        ( 4 )       = { 1 ,                 1 ( (  ) ( × (   ) ) 1 ) ,                               0        ( 5 )     I n   th is   ca s e,                          2   is   th r ef i n ed   s te ep n ess   v ar iab le   an d       ar e   th m ax   an d   m in im u m   s co r es  r elatin g   to   ev er y   s er v ice  ch allen g an d   th p ar ticu la r   u tili ty   f u n ctio n s .     Fo r   ca lcu latin g   th co n d itio n s   o f   th n etwo r k   to   b s atis f ied   f o r   ev er y   s er v ice  r eq u est,   th d im en s io n less   v alu f u n ctio n   is   g iv en   as   ,          [ 0 , 1 ] .   T h is   u n it  is   co m b in atio n   o f   v ar io u s   n o r m alize d   f ea tu r es  co n s id er in g   th ac ce s s ib ilit y   o f   n etwo r k   s elec tio n ,   av ailab ilit y   o f   r eso u r ce ,   u s er   as  well  as  ap p   p r o f iles .   W h en    ,              ,   it  im p lies   th at       ca n   s atis f y   r eq u ests   th at  m ax im ize   th Qo S .   T h  ,   is   f o r m u lated   as   ( 6 ) .      , = { , ,              1 , ,                0 0          = 0     , ,  = 0       , ,  = 0   ( 6 )     T h v alu t o   atten d   th r e q u est  o f   th u s er   b y   th      is   d en o ted   as  ,   wh en   th e   n etwo r k   h as  s u f f icien r eso u r ce s   an d   is   ex p r ess ed   in   ( 7 ) .   T h v alu at  an   o v er lo a d   is   g iv en   as  ,   wh ich   is   also   ev alu ated   in   th ( 7 )   g iv en .   Fo r   th ( 7 ) ′′                 is   v alu f ac to r   th at  ad ap ts   to   ,   s co r to   b en ef it th b ase  s tatio n s   o m itti n g   th o v er l o ad .     , = × (   ×  , ,  +   × , ,  +   ×   , ,  )     , = ( ( ( ′′ ) 1 ) ×   ×     , +    ×    )   ( 7 )          r e p r e s e n ts   t h e   p o s s i b l e   r es o u r c e   b l o c k   t h a t h e        h a s   u n t il   al l   th e s e   u s e r s   h a v t h e   l e as t   p o s s i b l e      c o n s i d e r i n g   th e   r e s t r i c t i o n s   o n   t h s e r v ic e .   T h e   n o r m a l i z e d   p o w e r   c o n s u m p t i o n   d e n o t e d   a s           w h i c h   i s   e v a l u a t e d   as   g i v e n   i n   ( 8 ) .   I n   t h i s   c a s e ,   t h e   m a x i m u m   a n d   m i n i m u m   c o u n t   o f   r e s o u r c e   b l o c k s   t o   a t t ai n   t h e      a n d      a r e   e x p r e s s ed   a s     , ,    a n d     , , ,   r e s p e c t i v el y .   T h e   s a t is f a ct o r y   t h r o u g h p u t       ,   f o r   t h e   d i m e n s i o n l ess   s c o r e   h a v e   a   r a n g e   b e t w e e n   0   a n d   1 .            = {         0 ,                 , ,  ( (   ) (   , ,  ) 1 ) ,   , ,        , , 1 ,      ( 8 )     3 . 1 .     Dy na m ic  s er v ice - a w a re   net wo rk   s elec t o   T h p r o p o s ed   s tu d y   f o r   th DSANS  m ain ly   in clu d es  th s elec tio n   o f   n etwo r k   as  well  as  r eso u r ce   esti m atio n .   At  ev er y   tr an s m is s io n   p er io d   ,   ev er y   lo ca ev alu atio n   m o d el   g ath e r s   th s er v ice  r eq u ests   f r o m   th u s er s   th at  ar n ew,   s er v ice  u p d ates  f r o m   u s er s   th at  ar ex is tin g ,   o r   th ch a n n el  in d ica tio n   o f   th ex is tin g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 9 9 3 - 5 0 0 7   4998   u s er   co n s id er i n g   t h th r esh o ld .   T h is   is   ex p lain ed   in   t h Fig u r 1 .   T h ev e n ts   th at  a r ca p tu r ed   s ep ar atel y   b y   th ap p licatio n   ar e   g ath er e d   b y   th g en er al   ev alu atio n   m o d e f o r   to tally     ev en ts .   W h en   e v er y   e v en   en d s ,   th alg o r ith m s   r u n   f o r   th e   n e x + 1   ev en f r o m   t h co u n o f   ev en th at  ar i d en tifie d   f o r   t h p ar ticu lar   tr an s m is s io n   p er io d   .   T h ev e n r eq u ests   th at  ar r ejec ted   a r s to r ed   in   th s tar tin g   o f   th q u eu f o r   + 1   b ein g   th n ex t tr an s m is s io n   p e r io d .             Fig u r 1 .   D y n am ic  s er v ice - aw ar n etwo r k   s elec to r       Af ter   ev er y   lo ca m o d el   m a k es  s ep ar ate  d ec is io n   co n s id er in g   th p a r ticu lar   in f o r m ati o n   f o r   th      f o r   ,   th s elec tio n   m o d el   th en   ch o o s es  th b ase  s tatio n   h av in g   th h ig h est   , ,   am o n g   all  th m o d els  th at  ten d   to   th r eq u est.  T h is   s elec ti o n   m o d el   is   u n awa r o f   th      l o ca in f o r m atio n ,   as  it  o n ly   g r asp s   th  , , ,   u p h o ld i n g   t h e   p r iv ac y   an d   d ec r ea s in g   o v er h ea d   co m m u n icatio n .   T h p r o p o s ed   im p r o v is ed   d ec en tr alize d   r a d io   ac ce s s   n etwo r k   h as  d y n am ic  b itra te  tr af f ic   f o r   n etwo r k s   en v ir o n m en t,   p r i o r ity   o f   t h u s er   an d   s er v ice  d i f f icu lties .   W h en   th er is   s u f f ic ien t c ap ac ity   o f   t h n etwo r k ,   th e   alg o r ith m   allo ca tes  th co u n o f   r eso u r ce   b lo c k s   f o r      wh ile  tak in g   in to   ac c o u n th e   s er v ice  n ee d s   an d   n eg lects  th p r io r ity   o f   th u s er .   On   th co n tr ar y ,   if   th b ase  s tati o n   lack s   s u f f icien t   r eso u r ce ,   th DSANS   im p lem en ts   r eso u r ce   esti m atio n   s ch em co n s id er in g   th p er f o r m a n ce   o f   s er v ice  an d   th s er v ice   lev el  ag r ee m en p r o v es  to   b ad v an tag e o u s   to   u s er s   an d   n eg lects  th s u d d en   d eg r ad atio n   o f   th e   Qo S .   T h r eso u r ce   esti m atio n   f o cu s es  o n   r elea s in g   r eso u r ce s   as  we ll  as   ten d in g   to   n ew  u s er s   co n s id er in g   th e   r eq u ir em e n ts .   Alth o u g h ,   if   t h e   r eq u est  f o r   s er v ice  r elate s   to   th n etwo r k   h a v in g   n ew  u s e r ,   th ch o s en   b ase  s tatio n   p r o ce ed s   to   th allo ca t io n   o f   r eso u r ce s   f o r   th n etwo r k   s elec tio n   p r o ce s s .   Ass u m th n o   b ase  s tatio n   is   ch o s en   im p ly i n g      = 0 ,   as  th er e   ar in a d eq u ate   p o s s ib le  r eso u r ce s   f o r   r elea s in g   as  well  a s   s atis f y in g   th least  co n s tr ain ts .   T h en ,   th m o d el  g ets  to   ter m in al  s tag (   = 1 )   an d   n ew  ev en ts   ar e   n o t a tten d ed   to .   T h is   co n d itio n   p r ev ails   u n til r elea s o f   t h r e s o u r ce s .        l im  , , = 1 = 1     .                    ,                        , ,                          , ,                                       ,               ( 9 )     T h DSANS   f o cu s es  o n   th b est  b ase  s tat io n   f o r   s atis f y in g   th r eq u ests   an d   o p tim izatio n   o f   s licin g   th u s ag o f   r eso u r ce s   f o r   ev er y   tr an s m is s io n   p er io d   .   Hen ce ,   th alg o r ith m   is   f o r m u lated   as  g iv en .   Her e,       ex p r ess es  th to tal  co u n o f   t r an s m is s io n   p er io d s .   T h Qo S   an d   p er ce p tio n   o f   th u s er   is   d ir ec tly   af f ec ted   by   , , ,   wh ile  co n s id er in g   th d iv e r s ity   o f   n etwo r k   co n d itio n s ,   t y p es  o f   u s er s ,   co n s tr ain ts   o n   s er v ice  as we ll a s   ac ce s s   to   s licin g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dyn a mic  s ervice - a w a r n etw o r s elec tio n   fr a mewo r fo r   mu lti - o b jective   o p timiz a tio n   …  ( B h a va n a   S r in iva s )   4999   3 . 2 .     P r o po s ed  a da ptiv deep  decisi o n net wo rk     T h p r o p o s ed   DSANS   f o r   ch o o s in g   th n etwo r k   is   b ased   o n   th ADDN   im p lem en tin g   co l lab o r ativ e   k n o wled g e   ag g r eg atio n   f r a m ewo r k   ( C KAF)   ap p r o ac h   to   d ev elo p   a   ML   g lo b al  m o d u le.   L o ca ag e n ts   co o p er ate   to   ch o o s th e   p o lic y     th at  in cr ea s es  th Qo S   f o r   e v er y   u s er   o f   th n etwo r k   as  well  as  m ax im izes  th o p tim izatio n   o f   u s in g   r eso u r ce s   th at  is   ex p o s ed   t o   d iv e r s d em an d s   o f   th u s er   as  we ll  as  co n s tr ain ts   o n   th s er v ice.   C o n s id er   as  p ar t icu lar   d ec is io n   p e r io d ,   wh er        { 1 , 2 , . . , }   an d   = × × T h co u n o f   ev e n ts   at  tr an s m is s io n   p er io d     is   g iv en   as  .   th co u n o f   tr an s m is s io n   p er io d s   at  p er io d     is   d en o ted   as  an d     is   th co u n o f   ep is o d es  at  th tr ai n in g   p h ase.   I n itially ,   th g lo b al  m o d u le  in itializes  th g lo b al  p ar am eter     at  r an d o m   an d   is   s h ar ed   with   th lo ca m o d u le.   T h e r is   lo ca ag en f o r   ev er y   b ase  s tatio n   th at  ex ec u tes  th tr ain i n g   p h ase  f o r   ea ch     ev en in   ,   g ath er in g   n ew  p a r am eter s   .   Fu r th er ,   to   o m it   o v er h ea d   co m m u n icatio n ,   f o r   ea ch   d ec is io n   p er io d   ℎ′ ,   lo ca p ar am eter s   ar tr a n s f er r ed   to   th g lo b al  m o d u le   ag g r eg atin g   th em   th r o u g h   a   f ed er ated   av er a g s ch em d en o ted   as       r esu ltin g   in   th e   n ew    g lo b al  m o d u le .     , + 1 = 1 × , = 1   ( 10 )     Her e,   th c o u n t   o f   lo ca l   ag en ts   th at  ar e   in v o l v ed   i n   th tr ain in g   p h ase  is   r ep r esen ted   as  .   Fu r th er m o r e ,   th weig h o f   th m o d el  is   tr an s f er r ed   b ac k   to   th lo ca m o d u le.   T h is   iter atio n   co n tin u es  till   th e   alg o r ith m   r ea ch es  t h id ea l   o p tim ized   g lo b al  m o d u le   .   T h ese  p ar am eter s   1 = = =   ar e   u s ed   b y   th lo ca a g en ts   wh ile  p r ev en t in g   tr an s f er   o f   s en s itiv in f o r m atio n   with in   th em .   T h i n ter ac tio n s   o f   t h lo ca l   m o d u le  ar f o r m alize d   co n s id er in g   s tates,  r ewa r d s   ( , , )   as  well   as  ac tio n s   th at  ar d e s cr ib ed   in   d etail  as   f o llo ws i)   State:  is   d ef i n ed   f o r   ev e r y   l o ca m o d u le   as      an d   h as  u s er ,   n etwo r k   in f o r m atio n   a n d   ap p licatio n   r elatin g   to   th e   b a s s tate= io n .   T h s tate  is   n o ticed   b y   e v er y   lo ca m o d u le  r elate d   to   th b ase   s tatio n   at  th tim o f   an   ev e n   d u r in g   ;   ii)  R e war d ev er y   lo ca m o d u le  attain s   r ewa r d   d en o te d   as    , ,   b ec au s o f   th ac ti o n   th at   co n tr ib u tes  to   th e   p h ase  o f   lear n in g .   T h co m b in ed   r ewa r d   is   m ax im ized   b y   tr ain i n g   th l o ca ag en ts   g iv en   as    = ×   , , ;   an d   iii)  Actio n :   th p o s s ib le  s et  o f   ac tio n s   th at  ar to   b e   p er f o r m e d   b y   ev e r y   l o ca ag en t   is   d en o ted   as    = { 0 , 1 , 2 } .   T h ac tio n   p er f o r m ed   b y   lo ca ag en at  th ev en   at  ,   r elatin g   to      r eq u est  is   g iv en   as    , , .   W h en     , , = 1 ,   it  im p lies   th at  th b ase  s tatio n   ca n   ten d   to   th e   r eq u est  with   am p le  r eso u r ce s ,   if     , , = 2 th b ase  s tatio n   ca n   also   ten d   to   th r e q u est  b u h as  to   u n d er g o   th p r o ce s s   o f   r eso u r ce   esti m atio n   b ec a u s o f   o v er lo ad i n g .   W h er ea s ,   if     , , = 0 ,   th b ase  s tat io n   is   u n ab le  to   ten d   to   th r eq u est  an d      , = 0 .   At  th is   s tag e,   th e   b ase  s tate   is   n o s u itab le   f o r   th e   s elec to r   m o d el.   H o wev er ,   if   th e   b a s e   s tatio n   s atis f ies  th d em an d s   b u ev e r y   ac tio n   is   ze r o ,   th e n   th r eq u est  o f   th e   u s er   is   r ejec ted   wh ich   th er ef o r e   af f ec ts   th Qo S   T h ADDN   en h an ce s   th le ar n in g   a b ilit y   o f   t h m o d el  an d   ev a d es  th to o   o p tim is tic  r ewa r d   ev alu atio n   u s in g   a p p r o x im ati n g   f u n ctio n   v ia   two   n eu r al  n etwo r k s   f o r   v al u f u n ctio n .   T h in itial  Q - v al u f u n ctio n   (   , ,   ) ,   wh er th v ec to r   f o r   th n eu r al  n etwo r k   weig h t s   is   g iv en   as  th is   is   u s ed   is   s elec tin g   th ac tio n .   T h s ec o n d   Q - v alu f u n ctio n   ̂ (  , ,   )   f o r   ev alu atio n   o f   th r ewa r d .   W ass u m th at          .   Fu r th er ,   th p ar am eter s   o f   ̂   ar e   u p d ated   c o n s id er in g   th r ate   o f   u p d atin g   d e n o ted   as    o f   th d esti n ed   n etwo r k .   T h ag en ts   u s g r ee d y   m ec h a n is m   b ased   o n   ep s ilo n     f o r   ch o o s in g   ac tio n s   an d   av o id in g   s tallin g .   E v e r y   ag en co n s id er s   th e   b est  ac tio n   (    , (  , ,   ) )   b ased   o n   p r io r   e x p er ien c es  h av in g   1   as  p r o b a b ilit y .   E v e r y   a g en u tili z es  th ex p er ie n ce   to   en h a n ce   e f f icien cy ,   t h ex p er ien ce s   , =  , ,   , , ,     , , ,  , + 1   is   s to r ed   in   th e   r ep lay   b u f f e r   d en o ted   a s   .   W h en   th ex p er ie n ce s   th at  ar e   s to r ed   | |   is   ad eq u ate  to   b s am p led   at  r an d o m   at  s m aller   b atc h   d im en s io n   | | ,   th is   ac tio n   is   p er f o r m ed   b y   th ag en ts .   T h d esti n ed   s co r o f   ev er y   lo ca m o d u le  at  th p h ase  o f   tr ain in g   is   f o r m u lated   as  (1 1 ) .     , =   , , +   × ̂ (  , + 1 ,    (  , + 1 ,    , ; ) ; ) )   (1 1 )     I n   th is   ca s e,   if   th m o d el  attain s   th ter m in al  s tate,   th d esti n atio n   s co r is   eq u iv alen to    , , .   T h Q - s co r e   th at  is   u p d ated   is   g iv en   as  ( 1 2 ) .   Fo r   th (1 2 )          [ 0 , 1 ]   wh ich   d ef in es  th r ate  o f   lear n in g   co n t r o llin g   th s p ee d   at  wh ich   th alg o r ith m   lear n s .   E v er y   lo ca m o d u le  ev alu ate s   th lo s s   f u n ctio n   an d   u tili ze s   it  to   m in im ize  th er r o r   th at  o cc u r s   d u r in g   tr ain i n g .   T h is   is   r elatin g   to   th m ea n   s q u ar ed   er r o r   an d   if   g iv en   as  ( 1 3 ) .   Her e,   th s u b   in d ex   f o r   iter atio n   f o r   all  th elem en ts   in   th s m all  b atch   is   g iv en   as  .   I n   co n clu s io n ,   t h lo s s   f u n ctio n   g lo b ally   is   f o r m u lated   as  g iv e n   as  ( 1 4 ).   T h e   en tire   p r o ce s s   o f   o p tim ize d   ADDN   d escr ib ed   in   Alg o r ith m   1 .     (  , + 1 ,    , + 1 ; ) = ( 1 ) × (  , ,   , ; ) + × ,   (1 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 9 9 3 - 5 0 0 7   5000    ( ) = ( | | ) 1 ( (  ,   , ) ) 2   (1 3 )        ( ) = ( | | = 1 = 1 ) 1 | | ×  ( ) = 1   (1 4 )     Alg o r ith m   1 Op tim ized   DDN  at  th tr ain in g   p h ase   Input:   ,  ,  , , , | | , , , ,   Initialization:       ,      ,            :  ,                : = =  , |  |   Output:      Step 1:   For every episode  = 1 , ,   do   Initialization   ,     = 0   Step 2:   While    = 0   do   For every transmission period    do   Step 3:   For every event           do   + +   Local Modules   Step 4:   For every ML model              do   On observing the present state   ,   The agent takes action   , ,   relating to    Step 5:   Agent receives    , ,   Situation varies to   , + 1   and     stores  ,   Step 6:   If  |  |          | |   then   Small batch of  | |   is sampled from     Step 7:   ,   and     are evaluated using (10)  and   (12)      is used to update    Updating after back propagation;   + ( 1 )   Step 8:   End   End   Step 9:   If   ( , )     0   then    + + ;   Global Module   Gather  ,     ,   to every  machine learning  model    Step 10:   End   End   End   End   Step 11:   If             0 , 1   then    Apply     scheme   Step 12:   End   End     3 . 3 .     Ada ptiv re s o urce   m a n a g em ent   m o du le    T h ad ap tiv e   r eso u r ce   m an a g em en m o d u le  ( AR MM )   h as  t o   b im p lem en ted   w h en   th e   c h o s en   b ase  s tatio n   is   o v er lo a d ed .   I e n h an ce s   th ex p e r ien ce   o f   th u s er   b y   d ec r ea s in g   laten c y   a n d   r ed u ce s   th r o u g h p u b y   p r ev en tin g   co n g esti o n   o f   n et wo r k .   I also   e n s u r es  all  th n etwo r k   co n tr ib u tes  to   th e   co m p lete  p er f o r m an ce ,   lead in g   to   ef f icien u s ag o f   r eso u r ce s .   AR MM   p lay s   an   ess en tial  r o le  in   en ab lin g   s ea m less   an d   ef f icien t   n etwo r k   o p e r atio n s   b y   d y n a m ic  d is tr ib u tio n   o f   tr af f ic  an d   o p tim izatio n   o f   r eso u r ce   u s ag v ia  C KAF.     T h p r o ce s s   o f   AR MM   is   ex p lain ed   in   d etail  u s in g   th Alg o r ith m   2.     Alg o r ith m   2 AR MM   Input:  , ,    ,    ,         Initialization:   = {},    = 0  ( ) = 0   Output:    ,  , ,      Step 1:   Priority base scheduling is used    Step 2:   For each E        If     +                             | | = 1       then   Evaluate affected users   ,   Step 3:   Append  ( )   to     End   Step 4:   For               do   Evaluate  ( )   Step 5:   If   ( )            ( )   then   ( ) =   ( )     =   End   Step 6:      =     | | = 1 +     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dyn a mic  s ervice - a w a r n etw o r s elec tio n   fr a mewo r fo r   mu lti - o b jective   o p timiz a tio n   …  ( B h a va n a   S r in iva s )   5001   4.   RE SU L T AND  D I SCU SS I O N   W co m p ar o u r   p r o p o s ed   al g o r ith m   ag ain s f o u r   s tate - of - t h e - ar alg o r ith m s .   T h at  i m p lem en in tr a - s lice  s ch ed u lin g   m ec h an is m s .   T h ese  in cl u d t h u s er - o r ien t ed   q u ality   o f   s er v ice   ( UQo S)   alg o r ith m   [ 2 3 ] ,   t h m ax   b it   r ate  th r o u g h p u m u lt i - co n n ec tiv ity   ( T MC)  g r ee d y   alg o r ith m   [ 2 4 ] .   T h e   p r io r ity - b ased   p r o p o r tio n al   f air n ess   ( PP F)  alg o r ith m   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] .     4 . 1 .     Resul t s     T h cu m u lativ d is tr ib u tio n   f u n ctio n   ( C DF )   p lo t   illu s tr ates  th d is tr ib u tio n   o f   av er ag s er v ice   th r o u g h p u t   ac r o s s   f o u r   n etwo r k   s lices,  h ig h lig h tin g   t h eir   p er f o r m a n ce   v a r iab ilit y   an d   Q o d if f er e n tiatio n .   Netwo r k   s lice  1   ac h iev es  th e   h ig h est  th r o u g h p u t,  c ater in g   to   b an d wid th - in ten s iv e   s er v i ce s ,   wh ile  s lice  d em o n s tr ates  lo wer   p er f o r m an ce ,   lik ely   allo ca ted   f o r   l o w - th r o u g h p u ap p licatio n s   s u ch   as  I o T .   T h is   d is tr ib u tio n   r ef lects  th im p ac o f   m o b ilit y   p atter n s   a n d   s er v ice  class es  o n   h eter o g en eo u s   n etwo r k   p er f o r m an ce ,   alig n in g   with   th o b jectiv o f   a n aly zin g   t h eir   in f lu en ce .   Ad d itio n ally ,   th r a n g o f   t h r o u g h p u ac r o s s   s lices  u n d er s co r es  t h r elev an ce   o f   d ev elo p i n g   m u lti - o b jectiv r eso u r ce   allo ca tio n   s tr ateg ies  to   o p tim ize  f air n ess ,   th r o u g h p u t,  an d   Qo S,  en s u r in g   ef f ici en r eso u r ce   u tili za tio n   ac r o s s   d iv er s s er v ice  d em an d s .   Fig u r e   2   s h o ws th C DF o f   av er ag s er v ice  th r o u g h p u f o r   n etwo r k   s lices.   T h e   C D F   p l o t   d e m o n s t r a t es  t h e   r a d i o   r e s o u r c e   a l l o c a ti o n   d i s t r i b u t i o n   f o r   f o u r   n e t w o r k   s l i c e s ,   s h o w c as i n g   t h e   s y s te m ' s   a b i l ity   t o   h a n d l e   d i f f e r e n t i at e d   r e s o u r c e   d e m a n d s .   N et w o r k   s l i c e   1   a c h i e v e s   t h e   h i g h e s a l l o c a ti o n ,   s u g g e s t i n g   p r i o r i ti za t i o n   f o r   h i g h - d e m a n d   a p p l i c a t i o n s ,   w h i le   s li c e   4   e x h i b i t s   t h e   l o w e s t   al l o c a ti o n ,   l i k e l y   r es e r v e d   f o r   l o w - r es o u r c e   s e r v i ce s   s u c h   as   I o T .   T h e   g r a d u a l   a n d   u n i f o r m   r i s e   i n   ea c h   c u r v e   i n d i c a t es  f a i r n e s s   w i t h i n   s l i c es ,   t h o u g h   i n t e r - s l i ce   g a p s   h i g h l i g h t   o p p o r t u n i t i e s   f o r   o p t i m i z i n g   r e s o u r c e   s h a r i n g .   T h i s   a n a l y s is   a l i g n s   w i t h   t h e   o b j ec t i v e   o f   d e s i g n i n g   r e s o u r c e   es t i m at i o n   a l g o r i t h m s   t o   b a l a n c e   Q o S   a n d   e n s u r e f f i c i e n t   r es o u r c e   u t i li z a ti o n   a cr o s s   h e t e r o g e n e o u s   n et w o r k   s l ic e s .   Fi g u r e   3   s h o ws   t h e   r a d i o   r e s o u r c e   a l l o ca t i o n .           Fig u r 2 .   C DF o f   av e r ag s er v ice  th r o u g h p u f o r   n etwo r k   s lices           Fig u r 3 .   R ad io   r eso u r ce   allo c atio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  1 4 ,   No .   6 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   4 9 9 3 - 5 0 0 7   5002   Fig u r 4   d em o n s tr ates  th e   p er f o r m an ce   o f   th e   p atter n   s ea r ch   ( PS )   alg o r ith m   a cr o s s   th r ee   co n f ig u r atio n s   ( N1 ,   N2 ,   a n d   N3 )   in   ter m s   o f   s lice  th r o u g h p u as  th n u m b er   o f   eM B B   n etwo r k   s er v ices  in cr ea s es.  N1   ex h ib its   lim ited   th r o u g h p u ( ca p p e d   at  8 0   Mb p s ) ,   wh ile  N2   ac h iev es  u p   to   1 4 0   M b p s ,   an d     N3   o u tp er f o r m s   b o th   with   p ea k   o f   1 6 5   Mb p s ,   s h o wca s in g   s ig n if ican s ca lab ilit y   an d   r eso u r ce   ef f icien cy .   T h tr an s itio n   f r o m   N1   to   N3   h ig h lig h ts   s u b s tan tial  im p r o v em en in   r eso u r ce   u tili za tio n ,   with   th r o u g h p u g ain s   o f   7 5   a n d   1 7 . 8 f o r   N2   an d   N3 ,   r esp ec tiv ely .   T h is   r ef lects  th alg o r ith m s   ad a p tab ilit y   to   d iv er s e   s er v ice  d em an d s ,   alig n in g   wi th   th o b jectiv es  o f   o p tim izin g   r eso u r ce   allo ca tio n   an d   ad d r ess in g   m o b ilit y   p atter n s   in   h eter o g en eo u s   n et wo r k s .   Fig u r 5   illu s tr ates  th s er v in g   p r o b a b ilit y   o f   th e   PS   alg o r ith m   ac r o s s   th r ee   co n f ig u r atio n s     ( N1 ,   N2 ,   an d   N3 )   as  th n u m b er   o f   eM B B   n etwo r k   s er v ices  in cr ea s es.  N1   s h o ws  s tead y   g r o wth   b u s tab ilizes   at  0 . 8 ,   in d icatin g   lo wer   r elia b ilit y   u n d e r   h ea v y   lo ad s .   I n   co n tr ast,  N2   an d   N3   o u tp er f o r m   N1 ,   with   N 3   ac h iev in g   n ea r - o p tim al  s er v in g   p r o b ab ilit y   ( ~ 0 . 9 5 ) ,   d e m o n s tr atin g   s u p er i o r   s ca lab i lity   an d   r eso u r ce   allo ca tio n .   T h p r o g r ess io n   h i g h lig h ts   th e   ef f icien c y   o f   th e   PS   alg o r ith m   in   m ee tin g   Qo S r eq u ir em e n ts   an d   its   ad ap tab ilit y   to   in cr ea s ed   s er v i ce   d em an d s ,   alig n in g   with   th o b jectiv es  o f   o p tim izin g   r eso u r ce   allo ca tio n   an d   en h an cin g   u s er   s atis f ac tio n   in   h eter o g en e o u s   n etwo r k s .           Fig u r 4 .   Per f o r m an c o f   t h PS   alg o r ith m   ac r o s s   th r ee   co n f ig u r atio n s           Fig u r 5 .   Ser v i n g   p r o b a b ilit y   o f   th PS   alg o r ith m   ac r o s s   th r ee   co n f ig u r atio n s       Fig u r 6   co m p a r es  th p s eu d o   r an d o m ized   s ea r ch   s tr ateg y   ( PR S S),   T MC,  an d   th p r o p o s ed   PS   alg o r ith m   ag ain s th to tal  n u m b er   o f   eM B B   n etwo r k   s er v i ce s .   T h PS   alg o r ith m   co n s is ten tly   o u tp er f o r m s   th o th er s ,   ac h iev in g   a   p ea k   th r o u g h p u t   o f   ap p r o x im ately   1 6 5   Mb p s ,   s h o wca s in g   s u p er io r   r eso u r ce   allo ca tio n   an d   s ca lab ilit y .   T h T MC  alg o r ith m   ex h ib its   m o d er ate  p e r f o r m an ce ,   s tab ilizin g   n ea r   1 4 0   Mb p s ,   wh ile  th PR S alg o r ith m   lag s   b e h in d ,   p ea k in g   at  ar o u n d   1 2 0   Mb p s .   T h r esu lts   h ig h lig h th e f f icien cy   o f   th e   PS   alg o r ith m   in   o p tim izin g   th r o u g h p u t,  esp ec ially   u n d er   h ig h   s er v ice  d em an d s ,   alig n in g   with   o b jectiv es  r elate d   to   en h an ci n g   Qo S a n d   ef f icien t r eso u r ce   u tili za tio n   in   h eter o g en eo u s   n etwo r k s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.