I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   4 3 ,   N o .   2 A u gus t   20 2 6 ,   pp .   472 ~ 484   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 4 3 .i 2 . pp 472 - 484             472     Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Hy b r i d   d e e p   l e a r n i n g - b a s e d   c o n g e s t i o n   p r e d i c t i o n   f o r   i n t e l l i g e n t   t r a f f i c   m a n a g e m e n t   i n   5 G / 6 G   n e t w o r k s       T .   A n u r ad h a 1 ,   G i r i b ab u   S ad i n e n i 2 ,   Lax m i   P amu l ap ar th y 3 ,   M .   L.   M.   P r as ad 4 ,   N .   V i jay 5 R ajam ah e n d r av ar ap u   Lak s h m i   D u r ga 6   1 D e p a rt m e n t   o f   I n fo r m a t i o n   T e c h n o l o g y S i d d h a rt h a   A c a d e m y   o f   H i g h e E d u c a t i o n   (D e e m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ) ,   V i j a y a w a d a ,   I n d i a   2 D e p a rt m e n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   P A CE   I n s t i t u t e   o T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e s ,   O n g o l e ,   In d i a   3 D e p a rt m e n t   o f   C S M V i g n a n a   Bh a r a t h i   In s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   H y d e ra b a d ,   In d i a   4 D e p a rt m e n t   o f   C S E   ( A I & M L ),   J o g i n p a l l y   BR   E n g i n e e ri n g   C o l l e g e ,   H y d e ra b a d ,   I n d i a   5 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ro n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i n g M.   K u m a ra s a m y   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   P u n j a i   T h o t t a k u ri c h i ,   I n d i a   6 D e p a rt m e n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   K o n e ru   L a k s h m a i a h   E d u c a t i o n   F o u n d a t i o n ,   V a d d e s w a ra m ,   I n d i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   O c t   17,   2024   R e v i s e d   J un   13 ,   2026   A c c e pt e J un  29 ,   2026     F ut u r e - g e ne r a t i o c o m m uni c a t i o ne t w o r k s ,   i nc l ud i ng   m i l l i m e t e r - w a v e   l o c a l   a r e a   ne t w o r ks ,   b r o a dba n w i r e l e s s   a c c e s s   s y s t e m s ,   a n d   e m e r g i ng   f i f t h -   a nd   s i x t h - g e ne r a t i o ( 5G / 6G )   ne t w o r k s ,   r e qui r e   i n t e l l i g e nt   t r a f f i c   m a na g e m e nt   t o   s a t i s f y   s t r i ng e n t   qu a l i t y   o f   s e r v i c e   ( Q o S )   r e qu i r e m e n t s ,   i nc l ud i ng   ul t r a - l o w   l a t e nc y ,   hi g r e l i a b i l i t y ,   a nd  m a s s i v e   de v i c e   c o nne c t i v i t y .   A s   ne t w o r t r a f f i c   be c o m e s   i nc r e a s i ng l y   d y na m i c   a nd  h e t e r o g e ne o us ,   a c c ur a t e   c o ng e s t i o pr e d i c t i o n   i s   e s s e n t i a l   f o r   pr e v e nt i ng   r e s o ur c e   o v e r l o a d i ng ,   m a i n t a i n i ng   ne t w o r k   s l i c i ng   p e r f o r m a nc e ,   a nd   e ns ur i ng   e f f i c i e nt   r e s o ur c e   u t i l i z a t i o n.   T hi s   pa p e r   p r o po s e s   a   hy br i d   de e p   l e a r ni ng   ( D L ) - ba s e d   c o ng e s t i o pr e d i c t i o n   m o de l   t ha t   c o m bi ne s   l o ng   s ho r t - t e r m   m e m o r y   ( L S T M )   a nd   s uppo r t   v e c t o r   m a c hi ne   ( S V M )   t e c hn i qu e s   t o   c a pt u r e   t e m po r a l   t r a f f i c   c ha r a c t e r i s t i c s   w h i l e   i m pr o v i ng   pr e d i c t i o a c c ur a c y .   T he   pr o po s e d   f r a m e w o r w a s   e v a l ua t e d   t h r o ug a   o ne - w e e k   s i m u l a t i o n   i nv o l v i ng  he t e r o g e ne o us   de v i c e s   o pe r a t i ng   und e r   v a r y i ng   ne t w o r k   c o ndi t i o ns   t o   a s s e s s   i t s   r o bus t ne s s   a nd   g e ne r a l i z a t i o c a p a bi l i t y .   E xp e r i m e n t a l   r e s u l t s   de m o ns t r a t e   t h a t   t he   pr o po s e d   m o de l   a c hi e v e d   a n   o v e r a l l   pr e d i c t i o n   a c c ur a c y   o f   93. 23 % ,   w h i l e   a l s o   e x hi bi t i ng   s t r o ng   pe r f o r m a nc e   i n   t e r m s   o f   s pe c i f i c i t y ,   r e c a l l ,   F - s c o r e ,   a n c o m put a t i o na l   e f f i c i e nc y .   B y   a c c ur a t e l y   pr e d i c t i ng   n e t w o r k   c o ng e s t i o n   be f o r e   s e r v i c e   de g r a da t i o n   o c c ur s ,   t he   pr o po s e d   f r a m e w o r k   e na b l e s   pr o a c t i v e   t r a f f i c   m a na g e m e n t   a nd   a da p t i v e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n.   T he s e   f i n di ng s   d e m o ns t r a t e   t ha t   t he   hy br i L S T M S V M   m o de l   p r o v i de s   a n   e f f e c t i v e ,   r e l i a b l e ,   a nd   s c a l a b l e   s o l u t i o f o r   i nt e l l i g e nt   c o n g e s t i o p r e di c t i o i ne x t - g e ne r a t i o n   5G / 6G   c o m m uni c a t i o n   ne t w o r ks .     Ke y w or d s :   5G / 6G   n e t w o r ks   Co n ge s t i o c o n t r o l   H y b r i de e l e a rni n g   m o de l   L S T M   N e t w o r s l i c i ng   SVM   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   L a xm i   P a m ul a p a r t h y   D e pa rt m e n t   o f   CS M V i g n a na   B h a ra t hi   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   G ha t ke s a r,   H y de r a b a d,   T e l a n g a n a ,   I n di a   E m a i l :   l a xm i . p 16@ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   F ut u r e - ge n e r a t i o n   c o m m u ni c a t i o n   n e t w o r ks ,   pa rt i c ul a r l y   f i f t a n d   s i x t h   ge n e r a t i o (5G / 6G s y s t e m s ,   a r e   t ra n s f o r m i n g   t h e   l a n ds c a pe   o f   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o ns   by   pr ov i di n u l t ra - hi g h   d a t a   ra t e s ,   ul t r a - l ow   l a t e n c y ,   m a s s i v e   m a c h i n e - t y pe   c o m m u n i c a t i o n s   ( m M T C ) ,   a n ub i qui t o us   c o n n e c t i v i t y .   T h e s e   c a pa b i l i t i e s   e n a b l e   a   w i de   r a nge   o f   e m e r gi n a pp l i c a t i o n s ,   i n c l udi ng  t h e   i nt e rn e t   o f   t hi n gs   (Io T ) ,   a ut o n o m o us   ve h i c l e s ,   s m a r t   c i t i e s ,   i n d us t r i a l   a ut o m a t i o n ,   i m m e r s i v e   v i rt u a l   a nd  a ugm e n t e r e a l i t y ,   a n d   i nt e l l i ge n t   h e a l t h c a r e .   A s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H y br i d   de e p   l e ar ni ng - bas e d   c onge s t i on   pr e di c t i on  f or   i nt e l l i ge nt   t r a f f i c   m anag e m e n t   …  ( T .   A nur adha )   473   c o m m uni c a t i o n   i n f ra s t r uc t u r e s   c o n t i n ue   t o   e v o l v e ,   t h e y   m us t   a c c o m m o da t e   a u n p r e c e de n t e num b e r   o h e t e r o ge n e o us   de v i c e s   w h i l e   m a i nt a i ni n g   s t ri n ge n t   qu a l i t y   o f   s e r v i c e   (Q o S r e qui r e m e n t s .   Co n s e que nt l y ,   i n t e l l i ge n t   t r a f f i c   m a n a ge m e nt   ha s   b e c o m e   a   f un da m e nt a l   r e qui r e m e nt   f o r   e n s u ri n r e l i a b l e ,   s c a l a b l e ,   a nd  s us t a i na b l e   o pe r a t i o o f   n e xt - ge n e r a t i o w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n e t w o r ks   [1] [ 4].   O n e   o f   t h e   m o s t   s i g ni f i c a nt   c h a l l e n ge s   i 5G / 6G   n e t w o r ks   i s   n e t w o r c o n ge s t i o n,   w hi c o c c ur s   w h e n   c o m m u ni c a t i o de m a n d   e xc e e ds   t h e   a v a i l a b l e   n e t w o r r e s o ur c e s .   Co n ge s t i o l e a ds   t o   p a c ke t   l o s s ,   i n c r e a s e t r a n s m i s s i o de l a y ,   r e duc e t hr o ug h pu t ,   a nd   d e gr a de d   us e e xpe r i e n c e ,   t h e r e by   l i m i t i n g   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   l a t e n c y - s e n s i t i v e   a nd  m i s s i o n - c ri t i c a l   a p p l i c a t i o n s .   T h e   i nt r o duc t i o o f   n e t w o r s l i c i n f ur t h e r   i n c r e a s e s   m a na ge m e n t   c o m pl e xi t y   by   a l l ow i n m ul t i pl e   v i rt ua l i z e n e t w o r i n s t a n c e s   t o   c o e xi s t   o n   t h e   s a m e   p h y s i c a l   i n f r a s t ruc t u r e   w hi l e   s uppo rt i ng   di v e r s e   s e r v i c e   r e qui r e m e nt s   s uc a s   e nha n c e M o b i l e   B r o a db a n (e M BB ),   ul t ra - r e l i a b l e   l o w - l a t e n c y   c o m m uni c a t i o n s   (U R L L C),   a n m M T C.   U n de dy n a m i c   t r a f f i c   c o n di t i o n s ,   o ve r l o a de n e t w o r s l i c e s   m a y   e xpe r i e n c e   s e v e r e   pe r f o r m a n c e   de gra d a t i o n   o r   s e r v i c e   i n t e rr up t i o n,   m a k i n g   a c c u r a t e   c o n ge s t i o p r e di c t i o a e s s e nt i a l   p r e r e qui s i t e   f o r   p r o a c t i v e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   a n r e l i a b l e   Q o S   m a n a ge m e nt   [ 5] [8] .   T o   a dd r e s s   t h e s e   c h a l l e n ge s ,   n u m e r o us   c o n ge s t i o n   m a na ge m e n t   t e c hni que s   h a v e   b e e n   p r o po s e ove r   t h e   p a s t   de c a de s .   Co n v e nt i o na l   a pp r o a c h e s ,   i n c l ud i n g   t r a n s m i s s i o c o nt r o l   p r o t o c ol   (T CP ) - b a s e c o n ge s t i o c o n t r o l   a l go r i t hm s   a nd  a c t i v e   que ue   m a n a ge m e nt   (A Q M )   m e c h a ni s m s   s uc a s   r a ndo m   e a r l y   de t e c t i o n   (R E D ) ,   pri m a r i l y   r e l y   o n   p r e de f i n e c o n t r o l   r u l e s   a n d   r e a c t i v e   f e e d b a c ob t a i n e f r o m   p a c ke t   l o s s   o r   que ue   o c c upa n c y .   A l t h o ugh  t h e s e   m e t h o ds   h a v e   de m o n s t r a t e s a t i s f a c t o r y   pe r f o r m a n c e   i n   t r a d i t i o na l   c o m m uni c a t i o n   n e t w o r ks ,   t h e y   a r e   i n s uf f i c i e n t   f o r   hi g hl y   d y n a m i c   5G / 6G   e n v i r o n m e n t s   c ha r a c t e r i z e by   h e t e r o ge n e o us   t ra f f i c   pa t t e rn s ,   n e t w o r s l i c i ng,   e dge   c o m put i n g ,   a n d   c o n t i nuo us l y   c h a n g i n g   s e r v i c e   de m a n ds .   M o r e   r e c e n t l y ,   a rt i f i c i a l   i nt e l l i ge n c e   (A I) ,   m a c hi n e   l e a rni n g   (M L ),   a nd   de e l e a rni n g   (D L )   t e c hni que s   ha v e   b e e n   i nt r o duc e t o   i m p r o v e   c o n ge s t i o de t e c t i o n,   t ra f f i c   pr e di c t i o n,   a n d   a da p t i v e   r e s o ur c e   m a na ge m e n t .   S upe r v i s e l e a rni n g   a l go r i t hm s   s uc a s   s u ppo rt   v e c t o m a c hi n e s   (S V M ) ,   de c i s i o t r e e s ,   r a ndo m   f o r e s t s ,   a n d   k - n e a r e s t   n e i g h b o r s   ha v e   s h o w n   p r o m i s i ng  c l a s s i f i c a t i o pe r f o r m a n c e ,   w h i l e   r e c urr e n t   DL   a r c h i t e c t u r e s ,   pa r t i c ul a rl y   l o n s h o r t - t e rm   m e m o r y   (L S T M n e t w o r ks ,   h a v e   de m o n s t r a t e r e m a r k a b l e   c a pa b i l i t y   i m o de l i ng  t e m po ra l   t ra f f i c   be h a v i o r   a n d   f o r e c a s t i n f ut u r e   n e t w o r c o n di t i o n s   [ 3 ] ,   [9] [1 4 ].   D e s pi t e   t h e s e   a dv a n c e s ,   s e v e r a l   r e s e a r c c ha l l e n ge s   r e m a i u nr e s o l v e d.   T ra di t i o na l   c o n ge s t i o n   c o n t r o l   m e c ha n i s m s   e xhi b i t   l i m i t e a d a pt a b i l i t y   t o   r a pi d l y   c h a ngi n g   t ra f f i c   c o n di t i o n s ,   w h e r e a s   m a n y   A I - dri v e n   a pp r o a c h e s   f o c us   e i t h e r   o t ra f f i c   pr e di c t i o o c o nge s t i o n   c l a s s i f i c a t i o i n de pe n de nt l y .   DL   m o de l s   s uc h   a s   L S T M   e f fe c t i ve l y   c a pt ur e   l o n g - t e rm   t e m po ra l   d e pe n de n c i e s   w i t h i s e que nt i a l   t r a f f i c   da t a   b ut   ge n e ra l l y   pr o v i de   l i m i t e de c i s i o c a p a b i l i t y   fo r   r a p i d   c on ge s t i o c a t e go r i z a t i o n   a n d   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n.   Co n v e r s e l y ,   c o n v e n t i o na l   ML   c l a s s i f i e r s   s uc a s   S V M   a c h i e ve   r o b us t   c l a s s i f i c a t i o pe r f o r m a n c e   b ut   c a nn o e ffe c t i ve l y   m o de l   t h e   t e m po r a l   t r a f f i c   e vo l ut i o n   r e qu i r e f or  p r o a c t i v e   c o n ge s t i o n   p r e di c t i o n .   F u r t h e rm o r e ,   r e l a t i v e l y   f e w   e xi s t i n s t udi e s   h a v e   i n v e s t i ga t e h y b r i l e a rn i ng  a r c hi t e c t u r e s   t h a t   s i m u l t a n e o us l y   e xpl o i t   t e m po ra l   p r e di c t i o n   a n d   r o b us t   c l a s s i f i c a t i o t o   s up po r t   i nt e l l i ge n t   t r a f f i c   m a na ge m e n t   i n e t w o r s l i c i n g   e n v i r o n m e n t s .   A s   c o m m u n i c a t i o n e t w o r ks   c o n t i nue   t o   b e c o m e   i n c r e a s i ngl y   de c e n t r a l i z e d,   dy n a m i c ,   a nd  s e r v i c e - o r i e n t e d,   i nt e g r a t i n g   c o m pl e m e n t a r y   l e a rni n g   m e c ha n i s m s   i n t o   a   u ni f i e c o n ge s t i o p r e di c t i o f r a m e w o r r e p r e s e n t s   a i m po rt a nt   r e s e a r c h   o ppo r t u n i t y   [4],   [1 5 ] [ 18 ].   M o t i v a t e by   t h e s e   c h a l l e n ge s ,   t hi s   pa pe p r o po s e s   a   hy b r i DL - b a s e c o n ge s t i o p r e di c t i o f r a m e w o r f o r   i n t e l l i ge nt   t r a f f i c   m a n a ge m e nt   i 5G / 6G   n e t w o r ks .   T h e   p r o po s e f r a m e w o r i n t e g r a t e s   L S T M   n e t w o r ks   w i t h   S V M   t o   e xpl o i t   t h e   c o m pl e m e nt a r y   s t r e n gt h s   o f   bo t h   l e a rni n pa ra di g m s .   S pe c i f i c a l l y ,   t h e   L S T M   n e t w o r m o de l s   s e que nt i a l   t ra f f i c   be h a v i o r   a n d   p r e di c t s   f ut u r e   c o n ge s t i o n   t r e nds   f r o m   t i m e - s e ri e s   n e t w o r o b s e r v a t i o n s ,   w hi l e   t h e   S V M   c l a s s i f i e r   ut i l i z e s   t h e   l e a rn e d   f e a t u r e   r e pr e s e nt a t i o n s   t o   a c c ura t e l y   i de nt i fy   c o n ge s t i o n   s t a t e s   a n d   s uppo r t   a da p t i v e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o de c i s i o n s .   B y   c o m b i n i n g   t e m po ra l   pr e di c t i o n   a n d   r o b us t   c l a s s i f i c a t i o n   w i t hi n   a   u ni f i e a r c h i t e c t ur e ,   t h e   p r o p o s e m o de l   e n a b l e s   p r o a c t i v e   t r a f f i c   m a na ge m e n t   c a pa b l e   o f   m i n i m i z i n g   n e t w o r c o n ge s t i o n,   p r e v e n t i n n e t w o r s l i c e   o ve r l o a di n g ,   a n d   i m p r o v i n g   o v e r a l l   Q o S   u n de r   hi g hl y   d y n a m i c   c o m m u ni c a t i o e n v i r o nm e n t s   [ 17 ] ,   [ 19 ].   T h e   m a i n   c o n t ri b ut i o n s   o f   t h i s   w o r a r e   s u m m a ri z e a s   fo l l ow s .   F i r s t ,   a   h y b r i L S T M S V M   f r a m e w o r i s   de v e l o p e t o   i n t e g ra t e   c o n ge s t i o n   p r e d i c t i o a n c o n ge s t i o n   s t a t e   c l a s s i f i c a t i o n   w i t hi n   a   u n i f i e i n t e l l i ge n t   t r a f f i c   m a na ge m e nt   a r c h i t e c t ur e   f o r   5G / 6G   n e t w o r ks .   S e c o n d,   t h e   p r o po s e f r a m e w o r k   s upp o rt s   pr o a c t i v e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o by   a c c ur a t e l y   pr e di c t i ng  c o n g e s t i o n   b e fo r e   s e v e r e   s e r v i c e   de gr a da t i o o c c ur s ,   t h e r e by   i m p r o v i ng   n e t w o r s l i c e   r e l i a b i l i t y   a nd   c o m m u n i c a t i o e f f i c i e n c y .   T hi r d ,   c o m pr e h e n s i v e   s i m ul a t i o n   e xpe r i m e nt s   i n v o l v i n g   h e t e r o ge n e o us   d e v i c e s   o pe r a t i n u nde r   v a r y i n g   t ra f f i c   c o n di t i o n s   a r e   c o n duc t e t e v a l ua t e   t h e   r o b us t n e s s   a n d   ge n e r a l i z a t i o c a pa b i l i t y   of   t h e   pr o po s e f r a m e w o r k   us i n g   m ul t i p l e   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s ,   i n c l udi ng  a c c u r a c y ,   pr e c i s i o n ,   r e c a l l ,   s pe c i f i c i t y ,   F - s c o r e ,   a nd  c o m put a t i o n a l   e ff i c i e n c y .   F i na l l y ,   t h e   e xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   de m o n s t ra t e   t ha t   t h e   p r o po s e h y b r i m o de l   pr o v i de s   a n   e f fe c t i ve ,   r e l i a b l e ,   a n s c a l a b l e   s o l ut i o f o r   i n t e l l i ge n t   c o n ge s t i o p r e di c t i o n,   o ff e r i n g   p ra c t i c a l   i n s i g ht s   f o r   f ut u r e   A I - e n a b l e d   t ra f f i c   m a na ge m e n t   a nd  a ut o n o m o us   n e t w o r o pt i m i z a t i o n   i n   n e x t - ge n e ra t i o w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   4 3 ,   N o .   2 ,   A ugus t   20 2 6 :   472 - 48 4   474   T h e   r e m a i nde o f   t hi s   pa pe i s   o r ga ni z e a s   f o l l ow s .   S e c t i o n   2   r e v i e w s   r e c e n t   a dv a n c e s   i c o n ge s t i o n   m a na ge m e n t ,   AI ,   a n d   h y b r i d   l e a rni n g   t e c hn i q ue s   f o r   5G / 6G   c o m m u ni c a t i o n e t w o r ks .   S e c t i o n   pr e s e nt s   t h e   p r o po s e h y b r i L S T M S V M   f r a m e w o r k,   i n c l u di n g   t h e   s y s t e m   a r c h i t e c t ur e ,   d a t a   p r e p r o c e s s i n g ,   m o de l   de v e l o pm e n t ,   a n d   e xpe ri m e n t a l   m e t h o do l o g y .   S e c t i o n   di s c us s e s   t h e   e xpe ri m e n t a l   r e s ul t s ,   c o m pa ra t i v e   pe r f o r m a n c e   a na l y s i s ,   a n d   p ra c t i c a l   de pl oy m e n t   c o n s i de r a t i o n s .   F i na l l y ,   s e c t i o 5   c o n c l ude s   t h e   pa pe a n d   o ut l i n e s   s e v e r a l   p r o m i s i ng  di r e c t i o n s   f o r   f ut u r e   r e s e a r c h .       2.   M ET H O D   T h i s   s e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   p r o po s e h y b r i DL   f r a m e w o r fo r   i nt e l l i ge nt   c o n ge s t i o p r e di c t i o n   i n e xt - ge n e r a t i o n   5G / 6G   c o m m u ni c a t i o n e t w o r ks .   T h e   m e t h o do l o g y   c o m pr i s e s   s i x   m a j o r   s t a ge s ,   i n c l ud i n g   t h e   o ve r a l l   f ra m e w o r k,   h y b r i L S T M S V M   a r c h i t e c t u r e ,   da t a   p r e pa ra t i o a n d   p r e p r o c e s s i n g,   m o de l   t ra i ni n g ,   c o n ge s t i o n   p r e di c t i o n   w o r kf l ow ,   a nd  pe r f o r m a n c e   e v a l ua t i o n.   T h e   p r o po s e f r a m e w o r i s   de s i g n e t o   p r e di c t   f ut ur e   c o n ge s t i o c o n di t i o n s   p r o a c t i v e l y ,   e na b l i n g   i n t e l l i g e n t   t r a f f i c   m a na ge m e nt   a n d   a d a pt i v e   r e s o ur c e   a l l o c a t i o n   b e fo r e   s e ve r e   n e t w o r pe r f o r m a n c e   de g r a da t i o o c c ur s .     2. 1 .     O v e r al l   f r am e w o r k   T h e   r a p i g r o w t h   o f   h e t e r o ge n e o us   w i r e l e s s   de v i c e s   a nd  d a t a - i n t e n s i v e   a ppl i c a t i o n s   ha s   s i g ni f i c a n t l y   i n c r e a s e d   t h e   c o m pl e xi t y   o f   t ra f f i c   m a na ge m e n t   i n e xt - ge n e r a t i o c o m m u ni c a t i o n e t w o r ks   [2 0 ] Co n v e n t i o n a l   c o n ge s t i o n   c o n t r o l   m e c ha n i s m s   p r i m a ri l y   r e a c t   a f t e r   c o n ge s t i o n   ha s   o c c ur r e d,   r e s ul t i ng  i de l a y e m i t i ga t i o n   a c t i o n s   a n d   de g r a de d   Q o S .   T o   o v e r c o m e   t h e s e   l i m i t a t i o n s ,   t hi s   s t udy   pr o po s e s   a   h y b r i DL   f r a m e w o r t ha t   i n t e g r a t e s   t e m po r a l   t r a f f i c   p r e di c t i o w i t i nt e l l i ge nt   c o n ge s t i o c l a s s i f i c a t i o n   t o   s uppo rt   pr o a c t i v e   t ra f f i c   m a n a ge m e nt   i n   5G / 6G   e n v i r o nm e n t s .   A s   i l l us t ra t e i n   F i gu r e   1,   t h e   p r o po s e f r a m e w o r c o n s i s t s   of   f i v e   s e que n t i a l   m o dul e s :   n e t w o r t r a f f i c   a c qui s i t i o n,   d a t a   p r e p r o c e s s i n g,   t ra f f i c   p r e di c t i o us i n g   a   L S T M   n e t w o r k,   c o n ge s t i o c l a s s i f i c a t i o us i n a   S V M ,   a nd  a da p t i v e   t r a f f i c   m a na ge m e n t   [2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   I ni t i a l l y ,   t ra f f i c   da t a   ge n e r a t e f r o m   h e t e r o ge n e o us   de v i c e s   a n d   m u l t i pl e   n e t w o r s l i c e s   a r e   c o n t i n uo us l y   c o l l e c t e f r o m   t h e   c o m m u n i c a t i o i n f ra s t r uc t u r e .   T h e   a c qui r e t ra f f i c   r e c o r ds   i n c l ude   p a c ke t   a rri v a l   ra t e ,   b a ndw i dt h   ut i l i z a t i o n ,   t ra n s m i s s i o l a t e n c y ,   pa c ke t   l o s s ,   a n s l i c e - s pe c i f i c   i n f o r m a t i o n   t ha t   c o l l e c t i v e l y   c h a r a c t e r i z e   t h e   c u rr e n t   n e t w o r c o n di t i o n.   B e fo r e   m o de l   t r a i ni n g ,   t h e   r a w   t r a f f i c   da t a   u n de r go   p r e pr o c e s s i n t o   r e m o v e   i n c o n s i s t e n c i e s ,   n o rm a l i z e   f e a t u r e   s c a l e s ,   a n d   t r a n s f o r m   s e que n t i a l   o b s e r v a t i o n s   i n t o   a n   a pp r o p r i a t e   f o r m a t   fo r   DL .             F i gu r e   1 .   O v e r a l l   a r c hi t e c t u r e   o f   t h e   p r o po s e h y b r i L S T M S V M   f r a m e w o r f o r   i n t e l l i ge n t   c o n ge s t i o pr e di c t i o a nd  t r a f f i c   m a na ge m e n t   i 5G / 6G   n e t w o r ks   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H y br i d   de e p   l e ar ni ng - bas e d   c onge s t i on   pr e di c t i on  f or   i nt e l l i ge nt   t r a f f i c   m anag e m e n t   …  ( T .   A nur adha )   475   T h e   p r e p r o c e s s e d   t ra f f i c   s e que n c e s   a r e   s ub s e que n t l y   pr o c e s s e by   t h e   L S T M   p r e di c t i o m o dul e ,   w h i c l e a rn s   t e m po r a l   de pe n de n c i e s   f r o m   hi s t o ri c a l   n e t w o r o b s e r v a t i o n s   a n e s t i m a t e s   f ut u r e   t r a f f i c   c o n di t i o n s   o ve r   a   p r e de f i n e p r e di c t i o n   h o ri z o n .   U nl i ke   c o n v e n t i o na l   r e c urr e n t   n e u ra l   n e t w o r ks   ( R N N ) L S T M   e ffe c t i ve l y   c a pt u r e s   b o t h   s h o r t - t e rm   f l uc t ua t i o n s   a n d   l o n g - t e rm   t ra f f i c   e vo l ut i o n   t hr o ug h   i t s   m e m o r y   c e l l s   a nd   ga t i n g   m e c ha n i s m s ,   m a k i n g   i t   p a r t i c ul a rl y   s ui t a b l e   f o r   m o de l i ng   h i g hl y   dy n a m i c   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n   e n v i r o n m e n t s .   T h e   p r e di c t e t ra f f i c   r e pre s e n t a t i o n s   a r e   t h e n   t ra n s f e rr e t o   t h e   S V M   c l a s s i f i e r ,   w hi c h   de t e r m i n e s   w h e t h e r   t h e   a nt i c i p a t e n e t w o r c o n di t i o n   c o rr e s po n ds   t o   n o rm a l   o pe r a t i o n   o r   a i m pe n di ng  c o n ge s t i o n   e v e n t .   B a s e o n   t h e   c o n ge s t i o n   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s ,   t h e   p r o po s e f r a m e w o r i ni t i a t e s   a da p t i v e   t r a f f i c   m a na ge m e n t   s t r a t e gi e s ,   i n c l udi ng  r e s o ur c e   r e a l l o c a t i o n,   l o a b a l a n c i ng  a m o n g   n e t w o r s l i c e s ,   a nd  p ri o r i t y   a dj us t m e n t   f o r   l a t e n c y - s e n s i t i v e   s e r v i c e s   s uc h   a s   U R L L C.   T h i s   p r o a c t i v e   de c i s i o n - m a ki n g   p r o c e s s   e n a b l e s   c o n ge s t i o n   m i t i ga t i o b e fo r e   s e r v i c e   de g r a d a t i o o c c ur s ,   t h e r e by   i m p r o v i n g   n e t w o r k   r e l i a b i l i t y ,   r e s o ur c e   ut i l i z a t i o n,   a n d   o v e r a l l   Q o S .   F u r t h e rm o r e ,   t h e   f ra m e w o r c o n t i nuo us l y   upda t e s   i t s   p r e d i c t i o m o de l   us i ng  n e w l y   ob s e r v e t ra f f i c   da t a ,   a l l o w i n g   t h e   p r o po s e s y s t e m   t o   a da p t   t o   c h a ngi n g   n e t w o r k   c o n di t i o n s   a nd  m a i n t a i r o b us t   pe r f o r m a n c e   u n de r   dy n a m i c   c o m m u ni c a t i o e n v i r o n m e n t s .   O v e r a l l ,   t h e   p r o po s e h y b r i f r a m e w o r c o m b i n e s   t h e   t e m po r a l   l e a rn i ng  c a pa b i l i t y   of   L S T M   w i t h   t h e   r o b us t   n o nl i n e a c l a s s i f i c a t i o c a pa b i l i t y   of   S V M   w i t h i a   u ni f i e i n t e l l i ge nt   t ra f f i c   m a n a ge m e nt   a r c hi t e c t u r e .   T hi s   c o m pl e m e nt a r y   i nt e gra t i o e n a b l e s   m o r e   a c c u r a t e   c o n ge s t i o p r e di c t i o t ha i ndi v i dua l   l e a rn i ng  m o de l s   w h i l e   s uppo rt i n g   e f f i c i e n t   a n d   s c a l a b l e   n e t w o r m a na ge m e n t   f o r   f ut u r e   5G / 6G   c o m m uni c a t i o n   s y s t e m s .       2. 2   H yb r i d   LS T M S V M   ar c h i t e c tu r e   T h e   p r o po s e h y b r i d   f ra m e w o r i nt e g r a t e s   L S T M   n e t w o r ks   a nd   S V M   w i t hi a   u n i f i e d   l e a rni n g   a r c hi t e c t u r e   t o   pe r f o r m   i nt e l l i ge nt   c o n ge s t i o p r e di c t i o a nd  t r a f f i c   s t a t e   c l a s s i f i c a t i o n   i n   5G / 6G   c o m m uni c a t i o n e t w o r ks .   T h e   i nt e gra t i o i s   m o t i v a t e b y   t h e   c o m pl e m e nt a r y   s t r e ngt h s   o f   bo t t e c hni que s .   L S T M   n e t w o r ks   a r e   hi g h l y   e ffe c t i ve   fo r   m o de l i ng  t e m po ra l   de pe n de n c i e s   i s e que nt i a l   t ra f f i c   obs e r v a t i o n s ,   w h e r e a s   S V M   c l a s s i f i e r s   p r o v i de   r o b us t   n o n l i n e a r   de c i s i o n   b o un da ri e s   f o r   di s t i n gui s hi n g   c o n ge s t e a n d   n o n - c o n ge s t e n e t w o r k   s t a t e s .   B y   c o m b i n i n g   t h e s e   t w o   l e a rni n g   p a r a d i g m s ,   t h e   p r o po s e f r a m e w o r s i m ul t a n e o us l y   e xpl o i t s   t e m po r a l   p r e d i c t i o a nd  a c c ur a t e   c l a s s i f i c a t i o n,   t h e r e by   e n a b l i n g   p r o a c t i v e   t r a f f i c   m a na ge m e n t   u n de r   dy n a m i c   c o m m u n i c a t i o e n v i r o n m e n t s .   T h e   o v e r a l l   a r c h i t e c t ur e   o f   t h e   p r o po s e h y b r i d   m o de l   i s   i l l us t ra t e d   i F i gu r e   2 .   T h e   f ra m e w o r c o n s i s t s   o f   t w o   s e que n t i a l   p r o c e s s i n g   s t a ge s .   I t h e   f i r s t   s t a g e ,   n e t w o r t r a f f i c   o b s e r v a t i o n s   a r e   r e p r e s e n t e d   a s   time - s e r i e s   s e que n c e s   c o n t a i n i ng  m u l t i pl e   t r a f f i c   a t t r i b ut e s ,   i n c l udi ng  p a c ke t   a rr i v a l   ra t e ,   b a n dw i dt ut i l i z a t i o n,   pa c ke t   de l a y ,   pa c ke t   l o s s ,   a n d   n e t w o r k   s l i c e   u t i l i z a t i o n.   T h e s e   s e que n t i a l   o b s e r v a t i o n s   a r e   pr o c e s s e by   t h e   L S T M   p r e di c t i o m o dul e   t o   c a pt u r e   b o t h   s h o r t - t e rm   f l uc t u a t i o n s   a nd  l o n g - t e rm   t ra f f i c   e vo l ut i o n .   T h e   r e s ul t i ng   l a t e n t   f e a t u r e   r e p r e s e n t a t i o n s   c o nt a i ri c t e m po ra l   i n f o r m a t i o de s c r i b i n g   f ut u r e   t r a f f i c   b e h a v i o r   a nd  po t e n t i a l   c o n ge s t i o t r e n ds .             F i gu r e   2 .   H y b r i d   L S T M SV M   a r c hi t e c t u r e   f o r   i n t e l l i ge n t   c on ge s t i o n   p r e di c t i o n   a n d   t ra f f i c   s t a t e   c l a s s i f i c a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   4 3 ,   N o .   2 ,   A ugus t   20 2 6 :   472 - 48 4   476   U n l i ke   c o n v e n t i o n a l   R N N s ,   w h i c o f t e n   s uf fe r   f r o m   v a n i s hi n g ra d i e nt   p r o b l e m s   w h e n   p r o c e s s i n l o n g   s e que n c e s ,   L S T M   i n t r o duc e s   m e m o r y   c e l l s   r e gul a t e d   by   i n pu t ,   f o r ge t ,   a nd   o ut put   g a t e s   t o   s e l e c t i v e l y   r e t a i r e l e v a nt   h i s t o r i c a l   i n f o r m a t i o w h i l e   d i s c a r di ng  u nn e c e s s a r y   ob s e r v a t i o n s .   T hi s   ga t i ng  m e c ha n i s m   e n a b l e s   t h e   n e t w o r t o   l e a rn  c o m pl e t e m po ra l   r e l a t i o ns h i ps   o v e r   e xt e n de pe ri o ds   a n s i g n i f i c a nt l y   i m p r o v e s   pr e di c t i o s t a b i l i t y   fo h i g hl y   d y n a m i c   w i r e l e s s   c o m m u ni c a t i o t r a f f i c   [2 2 ] .   G i v e a i nput   t r a f f i c   s e que n c e   X = { x1,   x2, …,   x T } ,   t h e   L S T M   r e c ur s i v e l y   upda t e s   i t s   hi dde n   s t a t e   a n d   m e m o r y   c e l l   t o   ge n e ra t e   a   pr e di c t e d   t ra f f i c   r e pr e s e nt a t i o n     =   L S TM ( , 1 , 1 )       w h e r e   h t   a n c t   de n o t e   t h e   h i dde s t a t e   a n m e m o r y   c e l l   a t   t i m e   s t e t t t ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   f i n a l   hi dde n   r e p r e s e n t a t i o s u m m a r i z e s   t h e   t e m po ra l   c h a ra c t e r i s t i c s   o f   hi s t o r i c a l   n e t w o r t r a f f i c   a n d   s e r v e s   a s   t h e   i nput   f e a t ur e   v e c t o r   f o r   c o n ge s t i o c l a s s i f i c a t i o n .   In   t h e   s e c o n s t a ge ,   t h e   p r e di c t e t ra f f i c   r e pr e s e nt a t i o ge n e r a t e by   t h e   L S T M   n e t w o r i s   fo r w a r de t o   t h e   S V M   c l a s s i f i e r.   R a t h e t ha l e a rni n t e m po ra l   pa t t e rn s ,   t h e   S V M   f o c us e s   o n   i de n t i fy i n t h e   o pt i m a l   de c i s i o b o un da r y   t h a t   s e pa r a t e s   c o n ge s t e f r o m   n o n - c o n ge s t e d   n e t w o r c o n di t i o n s .   By   m a x i m i z i n g   t h e   m a rgi b e t w e e n   t h e   t w o   c l a s s e s   w i t h i a   t ra n s f o r m e f e a t ur e   s p a c e ,   t h e   S V M   p r o v i de s   r o b us t   c l a s s i f i c a t i o pe r f o r m a n c e   e v e n   w h e n   t ra f f i c   c h a r a c t e r i s t i c s   e xhi b i t   n o nl i n e a r e l a t i o n s hi ps   [2 3 ] .   T h e   c l a s s i f i c a t i o de c i s i o c a n   b e   e xp r e s s e a s ,     ( ) =   si g n ( ( ) +   )       w h e r e   ϕ(x)  de n o t e s   t h e   n o nl i n e a f e a t u r e   t r a n s f o r m a t i o n,   w w w   r e pr e s e nt s   t h e   s e pa ra t i ng  h y pe r pl a n e ,   a nd  b bb  i s   t h e   b i a s   t e r m .   T r a f f i c   s a m pl e s   c l a s s i f i e a s   po s i t i v e   c o rre s po n t o   p r e di c t e c o n g e s t i o e v e n t s ,   w h e r e a s   n e ga t i v e   o ut put s   i n d i c a t e   n o r m a l   n e t w o r o pe r a t i o n.   T h e   h y b r i i nt e gra t i o e n a b l e s   t h e   p r o po s e f r a m e w o r k   t o   p e r f o r m   p r e di c t i o a nd   de c i s i o m a k i n s i m ul t a n e o us l y .   W h i l e   t h e   L S T M   f o r e c a s t s   f ut ur e   t ra f f i c   e vo l ut i o n   b e fo r e   c o n ge s t i o n   o c c ur s ,   t h e   S V M   ra pi d l y   c l a s s i f i e s   t h e   p r e di c t e n e t w o r c o n di t i o a n d   de t e rm i n e s   w h e t h e r   a da p t i v e   t r a f f i c   m a na ge m e n t   s h o ul b e   i n i t i a t e d.   W h e n e v e r   c o n ge s t i o i s   a n t i c i pa t e d,   t h e   f ra m e w o r p r o a c t i v e l y   t r i g ge r s   r e s o ur c e   r e a l l o c a t i o n,   n e t w o r s l i c e   a dj us t m e n t ,   o t ra f f i c   l o a b a l a n c i n g   t o   p r e v e n t   s e r v i c e   de gra da t i o n .   Co n s e que n t l y ,   t h e   p r o po s e a r c hi t e c t u r e   t ra n s f o r m s   c o n ge s t i o m a na ge m e nt   f r o m   a   r e a c t i v e   m e c h a ni s m   i n t o   a   p r e di c t i v e   de c i s i o n - s uppo r t   s y s t e m   c a pa b l e   o f   m a i n t a i ni n g   s t a b l e   n e t w o r pe r f o r m a n c e   u nde r   c o nt i n uo us l y   c h a ngi n g   t r a f f i c   c o n di t i o n s .   Co m pa r e w i t h   s t a n d a l o n e   L S T M   o r   S V M   m o de l s ,   t h e   p r o po s e h y b r i a r c h i t e c t u r e   o ffe r s   s e v e r a l   a dv a n t a ge s .   T h e   L S T M   e f f e c t i v e l y   c a pt ur e s   t e m po ra l   de pe nde n c i e s   t ha t   c a nn o t   b e   m o de l e by   c o n v e n t i o n a l   ML   a l go ri t hm s ,   w h e r e a s   t h e   S V M   i m p r o v e s   c l a s s i f i c a t i o n   r o b us t n e s s   by   pr o v i di n g   r e l i a b l e   n o n l i n e a r   de c i s i o bo un da ri e s   us i n g   t h e   l e a rn e t r a f f i c   r e p r e s e nt a t i o n s .   T h i s   c o m pl e m e nt a r y   c o m b i n a t i o n   e nh a n c e s   c o n ge s t i o pr e di c t i o a c c ura c y ,   r e duc e s   unn e c e s s a r y   f a l s e   c o n ge s t i o n   a l a r m s ,   a n i m p r o v e s   t h e   s c a l a b i l i t y   of   i n t e l l i ge n t   t r a f f i c   m a na ge m e n t   f o r   f ut u r e   5G / 6G   c o m m u ni c a t i o n   n e t w o rks .     2. 3 .     D ata   p r e p a r at i o n   an d   p r e p r o c e s s i n g   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   DL   m o de l s   f o n e t w o r t ra f f i c   p r e di c t i o i s   hi g hl y   de pe n de nt   o t h e   qu a l i t y   a n d   c o n s i s t e n c y   o f   t h e   i nput   d a t a .   N e t w o r t ra f f i c   c o l l e c t e f r om   h e t e r o ge n e o us   c o m m u n i c a t i o e n v i r o n m e n t s   t y pi c a l l y   c o n t a i n s   m i s s i n g   v a l ue s ,   i n c o n s i s t e n t   f e a t u r e   s c a l e s ,   r e du n da nt   i n f o r m a t i o n ,   a n d   h i g hl y   d y n a m i c   t e m po ra l   c ha r a c t e r i s t i c s   t ha t   m a y   a dv e r s e l y   a f fe c t   m o de l   c on v e r ge n c e   a n d   p r e di c t i o a c c u r a c y .   T h e r e f o r e ,   a   c o m pr e h e n s i v e   p r e p r o c e s s i n pi pe l i n e   w a s   de v e l o pe t o   t ra n s f o r m   t h e   ra w   t ra f f i c   r e c o r ds   i n t o   a   s t ruc t u r e da t a s e t   s ui t a b l e   f o r   t h e   p r o po s e h y b r i L S T M S V M   f r a m e w o r k.   T h e   e xpe r i m e nt a l   da t a s e t   w a s   c o n s t ruc t e us i n g   b o t pub l i c l y   a v a i l a b l e   5G   n e t w o r t r a f f i c   da t a   a n d   s y n t h e t i c a l l y   ge n e ra t e d   t ra f f i c   t ra c e s   t o   e m u l a t e   r e a l i s t i c   c o m m u ni c a t i o e n v i r o n m e n t s .   T h e   da t a s e t   c o n t a i n s   t r a f f i c   ge n e r a t e f r o m   h e t e r o ge n e o us   de v i c e s ,   i n c l ud i n g   Io T s   s e n s o r s ,   m o b i l e   t e r m i n a l s ,   a ut o n o m o us   v e h i c l e s ,   a n d   m a c hi n e - to - m a c h i n e   c o m m u ni c a t i o n o de s   o pe r a t i ng  u n de r   m u l t i pl e   n e t w o r s l i c e s .   T hr e e   r e p r e s e n t a t i v e   s e r v i c e   c a t e go r i e s   w e r e   c o n s i de r e d,   na m e l y   e M BB ,   U R L L C,   a n d   m M T C .   T o   i m p r o v e   m o de l   r o b us t n e s s ,   s y n t h e t i c   t r a f f i c   s c e n a r i o s   w e r e   i n c o r po ra t e d   t o   s i m u l a t e   b ur s t   t ra f f i c ,   n e t w o r s l i c e   f a i l u r e s ,   s udde t ra f f i c   s urge s ,   a n d   v a r y i n g   r e s o ur c e   u t i l i z a t i o c o ndi t i o n s   t ha t   f r e que n t l y   o c c ur  i p ra c t i c a l   5G / 6G   de pl oy m e n t s .   E a c h   t r a f f i c   r e c o r c o n s i s t s   o f   m ul t i p l e   n e t w o r pe r f o r m a nc e   i n d i c a t o r s   de s c r i b i n t h e   o pe r a t i o n a l   s t a t e   o f   t h e   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m .   R e pr e s e nt a t i v e   i n pu t   f e a t ur e s   i n c l ude   p a c ke t   a rri v a l   r a t e ,   b a ndw i dt h   ut i l i z a t i o n,   t ra n s m i s s i o l a t e n c y ,   pa c ke t   l o s s   ra t i o ,   q ue ue   o c c upa n c y ,   t ra f f i c   vo l um e ,   a n d   n e t w o r s l i c e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H y br i d   de e p   l e ar ni ng - bas e d   c onge s t i on   pr e di c t i on  f or   i nt e l l i ge nt   t r a f f i c   m anag e m e n t   …  ( T .   A nur adha )   477   u t i l i z a t i o n.   T h e s e   t ra f f i c   a t t ri b ut e s   c o l l e c t i v e l y   c h a ra c t e ri z e   n e t w o r b e ha v i o r   a n d   p r o v i de   s uf f i c i e n t   i n f o r m a t i o f o r   p r e di c t i n g   f ut u r e   c o n ge s t i o c o n di t i o n s .   P r i o r   t o   m o de l   t r a i n i ng,   s e v e r a l   p r e p r o c e s s i n o pe ra t i o n s   w e r e   pe r f o r m e t o   i m p r o v e   da t a   qu a l i t y   a n d   e n s u r e   c o n s i s t e n t   f e a t u r e   r e p r e s e nt a t i o n.   M i s s i ng  o b s e r v a t i o n s   a n d   d upl i c a t e   r e c o r ds   w e r e   r e m o v e t e l i m i na t e   i n c o n s i s t e n c i e s   w i t h i t h e   d a t a s e t ,   w h i l e   a b n o r m a l   o i n v a l i d   t ra f f i c   v a l ue s   w e r e   f i l t e r e d   t o   r e duc e   n o i s e   t ha t   c o ul d   n e ga t i v e l y   i n f l ue n c e   m o de l   l e a rni n g .   S i n c e   n e t w o r t r a f f i c   a t t r i b ut e s   po s s e s s   di f f e r e n t   n u m e r i c a l   ra n ge s ,   a l l   i nput   v a r i a b l e s   w e r e   n o r m a l i z e us i n g   M i n M a x   n o rm a l i z a t i o n,   w hi c s c a l e s   e a c h   f e a t ur e   i nt o   t h e   i n t e r v a l   [0 , 1][0 , 1][0 , 1] .   T h e   n o r m a l i z e f e a t u r e   v a l ue   i s   c o m put e d   a s     =     m in m a x   m in       w h e r e   x   de n o t e s   t h e   o ri gi na l   f e a t u r e   v a l ue ,   w h i l e   x m i n   a n d   x max   r e p r e s e n t   t h e   m i ni m u m   a nd   m a xi m u m   v a l ue s   of   t h e   c o rr e s po n di ng  f e a t u r e ,   r e s pe c t i v e l y .   F e a t u r e   n o r m a l i z a t i o p r e v e n t s   v a r i a b l e s   w i t h   l a r ge r   num e r i c a l   m a g ni t u de s   f r o m   do m i na t i n g   t h e   o pt i m i z a t i o p r o c e s s   a n d   i m p r o v e s   c o n v e r ge n c e   s t a b i l i t y   du r i ng   n e u r a l   n e t w o r t ra i n i n g .   B e c a us e   L S T M   n e t w o r ks   r e qu i r e   s e que n t i a l   i n pu t ,   t h e   n o rm a l i z e d   t r a f f i c   da t a   w e r e   s ub s e que n t l y   t r a n s f o r m e i nt o   t i m e - s e r i e s   s e que n c e s   us i ng  a   s l i d i n g - w i n d ow   m e c h a n i s m .   R a t h e r   t h a t r e a t i n g   e a c h   t ra f f i c   ob s e r v a t i o i n de pe n de n t l y ,   c o n s e c ut i v e   t ra f f i c   s a m pl e s   w e r e   g r o upe d   i nt o   f i xe d - l e ngt s e que n c e s   t h a t   pr e s e r v e   t h e   t e m po ra l   e v o l ut i o n   o f   n e t w o r c o n d i t i o n s .   L e t   W W W   de n o t e   t h e   w i n do w   l e n gt h;   e a c t ra i ni n g   s a m pl e   i s   r e p r e s e nt e a s     =   { + 1 , + 2 , . . . , }       w h e r e   X t   c o n t a i n s   t h e   m o s t   r e c e n t   W   o b s e r v a t i o n s   us e d   t o   pr e di c t   t h e   n e t w o r c o n d i t i o a t   t h e   s ub s e que n t   t i m e   s t e p.   T hi s   s e que n c e   c o n s t r uc t i o n   e n a b l e s   t h e   L S T M   n e t w o r t o   l e a rn  t e m po ra l   de pe n de n c i e s   t ha t   c a nn o t   b e   c a pt ur e us i n g   c o n v e n t i o n a l   s t a t i c   l e a rni n g   a l go ri t hm s .   F o l l ow i n p r e p r o c e s s i n g ,   t h e   c o m pl e t e   da t a s e t   w a s   r a ndo m l y   di v i de i nt o   t ra i ni n g   a n d   t e s t i ng  s ub s e t s   us i n g   a   70: 30   ra t i o ,   w h e r e   70%   o f   t h e   s a m p l e s   w e r e   us e t o   t ra i t h e   h y b r i m o de l   a n d   t h e   r e m a i ni n 30%  w e r e   r e s e r v e fo r   i nde pe n de n t   pe r f o r m a n c e   e v a l ua t i o n .   T h e   s e p a r a t i o n   b e t w e e n   t ra i ni n a n t e s t i n g   da t a   e n s u r e s   t ha t   t h e   p r o po s e f r a m e w o r i s   e v a l u a t e d   us i ng   pr e v i o us l y   un s e e t ra f f i c   ob s e r v a t i o n s ,   t h e r e b y   pr o v i di n a n   u n b i a s e a s s e s s m e nt   o f   i t s   ge n e ra l i z a t i o n   c a pa b i l i t y .   T h e   o v e r a l l   p r e p r o c e s s i n g   w o r kf l o w   a do pt e i t h i s   s t u dy   i m p r o v e s   da t a   c o n s i s t e n c y ,   e nh a nc e s   m o de l   s t a b i l i t y ,   a n d   e s t a b l i s h e s   a   r e l i a b l e   fo un da t i o n   f o r   i n t e l l i ge n t   c o n ge s t i o p r e di c t i o i dy n a m i c   5 G / 6G   c o m m u ni c a t i o n   n e t w o r ks .     2. 4 .     M o d e l   t r ai n i n g   T h e   p r o po s e h y b r i L S T M S V M   f ra m e w o r w a s   t ra i n e us i n s upe r v i s e l e a rni n t o   a c c ura t e l y   pr e di c t   f ut u r e   n e t w o r c o n ge s t i o a nd   c l a s s i fy   n e t w o r t ra f f i c   c o n di t i o n s .   D u r i ng   t h e   t ra i ni n g   p ha s e ,   t h e   L S T M   n e t w o r f i r s t   l e a rn e d   t e m po r a l   t ra f f i c   c h a ra c t e ri s t i c s   f r o m   hi s t o ri c a l   n e t w o r o b s e r v a t i o n s ,   w h i l e   t h e   SV M   c l a s s i f i e w a s   s ub s e que n t l y   t r a i n e us i n g   t h e   l e a rn e d   f e a t ur e   r e p r e s e nt a t i o n s   ge n e r a t e b y   t h e   L S T M   m o de l .   T hi s   t w o - s t a ge   l e a rni n g   s t ra t e gy   e n a b l e s   t h e   p r o po s e f r a m e w o r t o   e xpl o i t   b o t s e que nt i a l   t r a f f i c   de pe n de n c i e s   a nd  r o b us t   n o nl i n e a r   c l a s s i f i c a t i o n ,   t h e r e by   i m p r o v i ng  c o n ge s t i o p r e di c t i o n   pe r f o r m a n c e   unde dy n a m i c   n e t w o r c o n di t i o n s .   P r i o t o   t ra i ni n g ,   a l l   i nput   t r a f f i c   f e a t ur e s   w e r e   n o r m a l i z e a n d   t r a n s f o r m e d   i nt o   f i xe d - l e ngt s e que n t i a l   s a m pl e s   us i n g   t h e   p r e p r o c e s s i n g   p r o c e dur e   de s c r i b e i n   t h e   p r e v i o us   s ub s e c t i o n .   E a c h   i n pu t   s e que n c e   r e p r e s e n t s   c o n s e c ut i v e   n e t w o r o b s e r v a t i o n s   c o l l e c t e o v e r   a   p r e de f i n e t i m e   w i n do w   a nd  c o n t a i n s   t r a f f i c   a t t ri b ut e s   s uc h   a s   pa c ke t   a rri v a l   ra t e ,   b a n dw i dt u t i l i z a t i o n ,   t r a n s m i s s i o de l a y ,   pa c ke t   l o s s ,   a n d   n e t w o r s l i c e   ut i l i z a t i o n.   T h e   c o rr e s po n d i n g   t a r ge t   l a b e l   i n di c a t e s   w h e t h e r   t h e   s ub s e que n t   n e t w o r s t a t e   i s   c o n ge s t e o r   n o n - c o n ge s t e d.   T h e   p r e pa r e d   s e que n c e s   w e r e   t h e us e t o   t ra i t h e   L S T M   p r e di c t i o m o de l ,   w h i l e   t h e   p r e di c t e f e a t u r e   v e c t o r s   p r o duc e by   t h e   L S T M   s e r v e a s   i n pu t s   t o   t h e   S V M   c l a s s i f i e r.   T h e   L S T M   n e t w o r w a s   i m p l e m e nt e us i n g   t h e   T e n s o r F l o w / K e r a s   DL   f ra m e w o r k.   M o de l   o pt i m i z a t i o w a s   pe r f o r m e d   us i n g   t h e   A d a m   o pt i m i z e r ,   w h i c p r o v i de s   a d a p t i v e   l e a rni n g   ra t e s   a n d   f a s t   c o n v e r ge n c e   fo r   n o n l i n e a r   o pt i m i z a t i o p r o b l e m s .   B i na r y   c r o s s - e n t r o py   ( B CE w a s   a do pt e a s   t h e   o bj e c t i ve   f un c t i o b e c a us e   c o n ge s t i o n   p r e di c t i o i s   f o r m ul a t e a s   a   b i n a r y   c l a s s i f i c a t i o p r o b l e m .   T h e   n e t w o r pa r a m e t e r s   w e r e   upd a t e i t e ra t i v e l y   t hr o ug h   b a c kpr o pa g a t i o n   o v e r   m ul t i p l e   t r a i n i ng  e po c h s   u n t i l   t h e   v a l i da t i o l o s s   c o n v e r ge d.   T a b l e   1   s um m a r i z e s   t h e   p ri n c i p a l   h y pe r pa r a m e t e r s   a do pt e i t hi s   s t udy .   T o   m i ni m i z e   o v e r f i t t i n g   a nd  i m p r o ve   m o de l   ge n e ra l i z a t i o n,   t h e   t r a i n i ng  p r o c e s s   m o n i t o r e d   b o t h   t r a i ni n g   a nd  v a l i da t i o l o s s e s   t hr o ug h o ut   s uc c e s s i ve   e poc h s .   M o de l   c o n v e r ge n c e   w a s   a s s e s s e us i n t h e   v a l i da t i o pe r f o r m a n c e ,   e n s u r i ng  t h a t   t h e   l e a rn e r e p r e s e nt a t i o n s   r e m a i n e s t a b l e   a c r o s s   u n s e e n   t ra f f i c   s a m pl e s .   A f t e c o m pl e t i o o f   t h e   L S T M   t ra i ni n g   s t a ge ,   t h e   e xt ra c t e t e m po r a l   f e a t u r e   r e p r e s e nt a t i o n s   w e r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   4 3 ,   N o .   2 ,   A ugus t   20 2 6 :   472 - 48 4   478   fo r w a r de d   t o   t h e   S V M   c l a s s i f i e f o c o n ge s t i o s t a t e   i de nt i f i c a t i o n.   T h e   S V M   w a s   t r a i n e d   us i n g   a   ra di a l   b a s i s   f un c t i o n   (R B F ke rn e l   t o   e ffe c t i ve l y   s e pa ra t e   c o n ge s t e a n n o n - c o n ge s t e t r a f f i c   pa t t e rn s   w i t h i t h e   t r a n s f o r m e f e a t u r e   s pa c e .   T hi s   h y b r i l e a rni n g   s t r a t e gy   e n a b l e s   t h e   L S T M   t o   c o n c e n t r a t e   o n   t e m po r a l   f e a t ur e   e xt ra c t i o n   w hi l e   a l l o w i n g   t h e   S V M   t o   c o n s t ruc t   a o pt i m a l   n o nl i n e a de c i s i o b o un da r y   f o r   c o n ge s t i o n   c l a s s i f i c a t i o n.   T h e   c o m pl e t e   t r a i n i ng  p r o c e dur e   i s   s um m a ri z e i A l go ri t h m   1 .   I ni t i a l l y ,   h i s t o ri c a l   n e t w o r t ra f f i c   s e que n c e s   a r e   p r e p r o c e s s e a n d   n o rm a l i z e d   b e f o r e   be i n g   s up pl i e t o   t h e   L S T M   p r e d i c t i o m o de l .   T h e   t r a i n e L S T M   ge n e r a t e s   hi g h - l e v e l   t e m po r a l   r e p r e s e n t a t i o n s   t h a t   c a pt u r e   b o t h   s h o rt - t e r m   f l uc t ua t i o n s   a n d   l o ng - t e r m   t r a f f i c   e v o l ut i o n .   T h e s e   r e p r e s e n t a t i o n s   a r e   s ub s e que n t l y   ut i l i z e b y   t h e   S V M   c l a s s i f i e t o   i de n t i fy   i m pe n d i n g   c o n ge s t i o n   e v e n t s .   D u ri n g   de pl oy m e n t ,   n e w l y   o bs e r v e t ra f f i c   s e que n c e s   a r e   p r o c e s s e us i n g   t h e   s a m e   pi pe l i n e ,   e n a b l i n g   c o n t i nuo us   c o n ge s t i o p r e d i c t i o a n d   a da pt i v e   t r a f f i c   m a n a ge m e nt   i r e a l   t i m e .   T h i s   t r a i ni n g   s t ra t e g y   s i g n i f i c a n t l y   i m p r o v e s   t h e   r o b us t n e s s   a n d   s c a l a b i l i t y   of   t h e   p r o po s e f r a m e w o r f o r   i n t e l l i ge n t   c o n ge s t i o p r e di c t i o n   i f ut u r e   5G / 6G   c o m m u ni c a t i o n e t w o r ks .       T a b l e   1 .   H y pe r pa r a m e t e c o n f i g u r a t i o n   o f   t h e   p r o po s e h y b r i L S T M S V M   m o de l   P a ra m e t e r   V a l u e   O p t i m i z e r   A d a m   L e a r n i n g   ra t e   0 . 0 0 1   Ba t c h   s i z e   64   N u m b e r   o e p o c h s   50   L o s s   f u n c t i o n   Bi n a r y   Cr o s s - E n t r o p y   A c t i v a t i o n   (H i d d e n )   Re L U   A c t i v a t i o n   (O u t p u t )   S i g m o i d   L S T M   u n i t s   128   V a l i d a t i o n   s p l i t   20%       A l go r i t h m   1 .   H y b r i L S T M SVM  c o n ge s t i o n   p r e di c t i o f ra m e w o r k   Input:     Network traffic dataset D     Sliding window size W     Training ratio r     LSTM model parameters     SVM classifier     Output:     Congestion prediction (Congested / Normal)   1: Load  network traffic dataset D   2: Remove invalid and duplicate records   3: Normalize all traffic features using Min Max normalization   4: Generate sequential traffic samples using sliding window W   5: Split dataset into training and testing sets   6: Train the LSTM  network using training sequences   7: Extract learned temporal feature representations   8: Train the SVM classifier using LSTM features   9: Input testing traffic sequences into trained LSTM   10: Generate predicted traffic representations   11: Classify congestion   state using trained SVM   12: if Congestion detected then   13: Trigger traffic management   14: Reallocate network resources   15: Adjust network slice allocation   16: else   17: Maintain current network configuration   18: end if   1 9 :   E v a l u a t e   m o d e l   u s i n g   A c c u r a c y ,   P recision,  Recall,   Specificity,  F - s c o r e ,   a n d   E x e c u t i o n   Time   20: Return congestion prediction     2. 5   C o n ge s ti o n   p r e d i c ti o n   w o r k fl o w   A f t e r   t h e   h y b r i L S T M S V M   m o de l   ha s   b e e s uc c e s s f ul l y   t ra i n e d ,   i t   i s   de pl o y e a s   a i n t e l l i ge n t   c o n ge s t i o n   p r e di c t i o e n g i n e   f o r   r e a l - t i m e   t r a f f i c   m a na ge m e n t   i 5G / 6G   c o m m u n i c a t i o n   n e t w o r ks .   D u r i n g   de pl oy m e n t ,   t h e   f ra m e w o r c o n t i n uo us l y   m o n i t o r s   n e t w o r t r a f f i c   ge n e r a t e by   h e t e r o ge n e o us   de v i c e s   a n d   v i r t u a l   n e t w o r s l i c e s ,   a l l o w i n c o n ge s t i o n   c o n di t i o n s   t o   b e   pr e di c t e b e fo r e   s i gni f i c a n t   pe r f o r m a n c e   de gr a da t i o o c c ur s .   U n l i ke   c o n v e n t i o n a l   c o n ge s t i o c o n t r o l   m e c h a ni s m s   t h a t   r e a c t   o n l y   a f t e r   c o n ge s t i o ha s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H y br i d   de e p   l e ar ni ng - bas e d   c onge s t i on   pr e di c t i on  f or   i nt e l l i ge nt   t r a f f i c   m anag e m e n t   …  ( T .   A nur adha )   479   be e n   de t e c t e d,   t h e   p r o po s e f r a m e w o r pe r f o r m s   p r o a c t i v e   t ra f f i c   pr e di c t i o a n d   c l a s s i f i c a t i o n ,   e na b l i n g   a da p t i v e   r e s o ur c e   m a na ge m e n t   b a s e o n   a n t i c i p a t e n e t w o r k   c o n di t i o n s .   T h e   o pe r a t i o n a l   w o r kf l ow   of   t h e   p r o po s e f r a m e w o r i s   i l l us t r a t e d   i F i gu r e   3 .   I n i t i a l l y ,   r e a l - t i m e   t r a f f i c   m e a s u r e m e n t s   a r e   c o l l e c t e f r o m   t h e   c o m m u ni c a t i o i n f r a s t r uc t u r e .   R e pr e s e nt a t i v e   t ra f f i c   i n di c a t o r s   i n c l ude   pa c ke t   a rri v a l   ra t e ,   b a n dw i dt ut i l i z a t i o n,   t ra n s m i s s i o n   de l a y ,   pa c ke t   l o s s   ra t i o ,   que ue   o c c upa n c y ,   a n d   n e t w o r s l i c e   ut i l i z a t i o n .   T h e s e   t ra f f i c   ob s e r v a t i o n s   a r e   s u b s e que n t l y   s ubj e c t e t o   t h e   s a m e   p r e p r o c e s s i n pr o c e dur e s   a pp l i e du ri n m o de l   t r a i n i ng,   i n c l ud i n f e a t u r e   n o r m a l i z a t i o n   a nd  s e que nt i a l   d a t a   c o n s t r uc t i o n   us i n t h e   p r e de f i n e d   s l i di n g - w i n do w   m e c h a ni s m .   M a i n t a i ni n a n   i de nt i c a l   p r e p r o c e s s i n g   pi pe l i n e   e n s u r e s   c o n s i s t e n c y   b e t w e e n   t h e   t ra i ni n g   a nd  de pl o y m e n t   p ha s e s   a n d   i m p r o v e s   pr e di c t i o r e l i a b i l i t y .           F i gu r e   3 .   O pe r a t i o n a l   w o r kf l ow   of   t h e   p r o po s e h y b r i L S T M S V M   f r a m e w o r f o r   r e a l - t i m e   c o nge s t i o pr e di c t i o a nd  a da p t i v e   t ra f f i c   m a n a ge m e nt   i n   5G / 6G   n e t w o r ks       T h e   n o r m a l i z e d   t ra f f i c   s e que n c e s   a r e   t h e f o r w a r de d   t o   t h e   t r a i n e d   L S T M   p r e d i c t i o m o de l ,   w h i c a n a l y z e s   h i s t o r i c a l   t r a f f i c   e v o l ut i o n   a nd  e s t i m a t e s   f ut ur e   n e t w o r c o n di t i o n s   o v e r   t h e   p r e de f i n e p r e di c t i o n   h o ri z o n .   R a t h e t ha n   s i m p l y   i de n t i fy i n c u rr e n t   c o n ge s t i o n,   t h e   L S T M   f o r e c a s t s   t h e   f ut u r e   t ra f f i c   l o a b y   e xpl o i t i n g   t e m po r a l   de pe n de n c i e s   e m b e dde w i t h i s e q ue n t i a l   n e t w o r o b s e r v a t i o n s .   T hi s   p r e di c t i v e   c a pa b i l i t y   e n a b l e s   t h e   f ra m e w o r t o   a n t i c i pa t e   c o n ge s t i o e v e n t s   b e f o r e   n e t w o r r e s o ur c e s   b e c o m e   s a t u r a t e d ,   t h e r e by   pr o v i di ng  s uf f i c i e n t   t i m e   f o r   p r e v e n t i v e   t ra f f i c   m a n a ge m e n t   a c t i o n s .   T h e   p r e di c t e t ra f f i c   r e pr e s e n t a t i o n s   ge n e ra t e by   t h e   L S T M   n e t w o r a r e   s ub s e que n t l y   pr o c e s s e b t h e   t ra i n e d   S V M   c l a s s i f i e r.   B a s e o t h e   l e a rn e d   de c i s i o b o un da r y ,   t h e   c l a s s i f i e r   c a t e go r i z e s   e a c p r e di c t e n e t w o r s t a t e   i nt o   e i t h e r   n o r m a l   o pe ra t i o o r   c o n ge s t e o pe ra t i o n .   If   t h e   p r e di c t e t r a f f i c   r e m a i n s   w i t hi n   t h e   a c c e pt a b l e   o p e r a t i n ra n ge ,   t h e   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   c o n t i n ue s   n o rm a l   r e s o ur c e   a l l o c a t i o w i t h o ut   a ddi t i o na l   i nt e r v e n t i o n .   Co n v e r s e l y ,   w h e i m pe n di ng  c o n g e s t i o n   i s   i de nt i f i e d,   t h e   f r a m e w o r i m m e di a t e l y   a c t i v a t e s   a da p t i v e   t r a f f i c   m a na ge m e n t   m e c h a ni s m s   t o   m i n i m i z e   s e r v i c e   de gra da t i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   4 3 ,   N o .   2 ,   A ugus t   20 2 6 :   472 - 48 4   480   T h e   c o n ge s t i o n   m i t i g a t i o n   s t ra t e gy   i n c l ude s   s e v e r a l   r e s o ur c e   o pt i m i z a t i o n   o pe r a t i o n s .   T h e s e   i n c l ude   d y n a m i c   n e t w o r s l i c e   r e a l l o c a t i o n,   t ra f f i c   l o a b a l a n c i n g   a c r o s s   a v a i l a b l e   c o m m u n i c a t i o r e s o ur c e s ,   b a n dw i dt r e di s t ri b ut i o n,   a nd  p ri o ri t y   a s s i g nm e nt   f o l a t e n c y - s e n s i t i v e   s e r v i c e s   s uc a s   U R L L C .   By   pe r f o r m i ng  t h e s e   c o r r e c t i v e   a c t i o n s   b e fo r e   c o n ge s t i o n   f ul l y   de v e l o ps ,   t h e   pr o po s e f r a m e w o r i m p r o v e s   r e s o ur c e   ut i l i z a t i o w h i l e   m a i n t a i ni n g   s t a b l e   Q o S   a c r o s s   h e t e r o ge n e o us   c o m m u n i c a t i o s e r v i c e s .   T h e   o v e r a l l   o pe r a t i o n a l   w o r kf l ow   t h e r e f o r e   t r a n s f o r m s   c o n ge s t i o n   m a na ge m e n t   f r o m   a   r e a c t i v e   pr o c e s s   i n t o   a   p r e di c t i v e   de c i s i o n - s uppo r t   m e c h a ni s m   c a pa b l e   o f   s uppo r t i ng  i n t e l l i ge nt   a ut o n o m o us   n e t w o r o pe r a t i o n .   T h e   de pl oy m e n t   p r o c e s s   i s   c o n t i n uo us l y   r e pe a t e a s   n e w l y   ob s e r ve t r a f f i c   da t a   b e c o m e   a v a i l a b l e .   T h e   f ra m e w o r pe r i o di c a l l y   upda t e s   i t s   c o n ge s t i o p r e d i c t i o n s   us i ng  t h e   m o s t   r e c e n t   n e t w o r o b s e r v a t i o n s ,   a l l o w i n g   i t   t o   a d a pt   t o   c o n t i n uo us l y   c h a n g i n g   t ra f f i c   c h a ra c t e r i s t i c s   a n d   c o m m u ni c a t i o e n v i r o n m e nt s .   T hi s   o n l i n e   p r e di c t i o n   c a pa b i l i t y   e n ha n c e s   t h e   r o b us t n e s s   a n s c a l a b i l i t y   of   t h e   p r o po s e h y b r i f r a m e w o r a nd  m a ke s   i t   s ui t a b l e   f o r   p r a c t i c a l   de pl oy m e n t   i f ut u r e   i nt e l l i ge nt   5G / 6G   c o m m u ni c a t i o i n f ra s t r uc t u r e s .       3.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e   h y b r i m o de l   a c h i e v e a o v e r a l l   a c c ura c y   o f   93. 2 3%  i c l a s s i fy i n g   c o n ge s t e a n d   n o n - c o n ge s t e s t a t e s   a c r o s s   v a ri o us   t ra f f i c   c o n di t i o n s .   N o rm a l   T r a f f i c   Co n di t i o n s :   I t hi s   s c e n a ri o ,   t h e   m o de l   a c hi e v e a   hi g a c c ura c y   r a t e   o f   95. 12% ,   a s   t h e   t ra f f i c   pa t t e rn s   w e r e   p r e di c t a b l e   a n d   r e l a t i v e l y   s t a b l e .   T ra f f i c   S pi ke s :   T h e   m o de l   s h o w e s l i ght l y   r e duc e a c c ura c y   (92. 47 %)  due   t o   t h e   s ud de s u r ge s   i n   t r a f f i c .   H ow e v e r ,   i t   w a s   s t i l l   a b l e   t o   h a ndl e   m o s t   c o n ge s t i o n   i n s t a n c e s   e ff i c i e n t l y .   S l i c e   F a i l u r e s :   T h e   m o de l   m a i n t a i n e d   a a c c ur a c y   of   91. 78%   i t hi s   s c e na r i o ,   de t e c t i n g   c o n ge s t i o c a us e by   t h e   f a i l u r e   o f   n e t w o r s l i c e s   a n d   m a na gi ng  t r a f f i c   r e r o ut i n g   e f fe c t i ve l y .   O v e r l o a de n e t w o r k:   T hi s   s c e n a ri o   po s e t h e   g r e a t e s t   c ha l l e n ge ,   w i t h   t h e   m o de l   a c h i e v i n a n   a c c ur a c y   of   90. 56% .   D e s pi t e   t h e   o v e r l o a d,   t h e   h y b r i m o de l   s uc c e s s f ul l y   pr e di c t e c o n ge s t i o n   a n d   t ri gge r e a pp r o pri a t e   c o n ge s t i o c o n t r o l   m e c h a ni s m s .   T h e   o v e r a l l   hi gh  a c c ura c y   r e f l e c t s   t h e   m o de l ’s   r o b us t n e s s   a nd  a da p t a b i l i t y   t o   v a r y i n g   n e t w o r c o n di t i o n s .   I a dd i t i o n   t o   a c c ura c y ,   pr e c i s i o n,   r e c a l l ,   a n d   F 1 - s c o r e   w e r e   c a l c ul a t e d   t o   a s s e s s   t h e   m o de l ’s   pe r f o r m a n c e   i n   ha n d l i ng  f a l s e   po s i t i v e s   a n d   f a l s e   n e ga t i v e s .   P r e c i s i o n :   T h e   a v e r a ge   p r e c i s i o f o r   t h e   m o de l   w a s   9 2. 8 5%.   P r e c i s i o w a s   s l i g h t l y   l ow e r   du r i ng  t r a f f i c   s pi ke s   (90 . 47%)   due   t o   o c c a s i o n a l   f a l s e   a l a rm s ,   b ut   i t   r e m a i n e hi g h   f o r   n o rm a l   t ra f f i c   (94. 28 %)  a n d   s l i c e   f a i l u r e   s c e n a ri o s   (93. 02 %).   R e c a l l :   T h e   m o de l   de m o n s t r a t e a a v e ra ge   r e c a l l   o f   93. 71% ,   i ndi c a t i n g   a   s t r o n g   a b i l i t y   t o   de t e c t   c o n ge s t e s t a t e s   a c r o s s   s c e n a ri o s .   It   s h o w e h i g r e c a l l   i n   n o r m a l   t r a f f i c   (96. 01% a nd  pe r f o r m e w e l l   e v e n   i n   s l i c e   f a i l u r e   c o n d i t i o n s   (92 . 11%) .   F 1 - S c o r e :   T h e   o v e r a l l   F 1 - s c o r e   w a s   93. 28% ,   de m o n s t ra t i n g   a   b a l a n c e t r a de - o ff   b e t w e e n   p r e c i s i o a n d   r e c a l l .   T h e   F 1 - s c o r e   r e m a i n e d   a b o ve   91%   f o r   a l l   s c e na r i o s ,   c o n f i rm i ng   t h e   m o de l ’s   e ff e c t i v e n e s s   i c l a s s i f i c a t i o n   t a s ks .   T h e   t i m e   t a ke t o   pr e di c t   c o n ge s t i o us i n g   t h e   h y b r i m o de l   w a s   a   c r i t i c a l   f a c t o r ,   e s pe c i a l l y   i n   r e a l - t i m e   5G / 6G   n e t w o r ks .     T h e   p r o po s e h y b r i d   L S T M S V M   m o de l   de m o n s t r a t e l o w   c o m put a t i o n a l   l a t e n c y ,   a c h i e v i n g   a a v e r a ge   p r e di c t i o t i m e   o f   32. 2 m s ,   m a ki n g   i t   s ui t a b l e   f o r   r e a l - t i m e   n e t w o r t ra f f i c   m a na ge m e n t   i 5G / 6G   e n v i r o n m e n t s .   E v e u n de r   n e t w o r o ve r l o a di ng  c o n d i t i o n s ,   t h e   a v e ra ge   p r e di c t i o t i m e   r e m a i n e b e l ow   36  m s ,   e n s u ri n ra p i c o n ge s t i o n   de t e c t i o a nd  t i m e l y   t ra f f i c   m a n a ge m e nt   de c i s i o n s .   T hi s   l o w   i n f e r e n c e   l a t e n c y   i s   pa rt i c ul a r l y   i m po r t a n t   f o r   l a t e n c y - s e n s i t i v e   a ppl i c a t i o n s   i n   n e xt - ge n e ra t i o n   w i r e l e s s   n e t w o r ks ,   w h e r e   ra p i a da p t a t i o t o   c h a ngi ng  t r a f f i c   c o n di t i o n s   i s   e s s e n t i a l   f o r   m a i n t a i ni n g   Q o S .   T h e   a b i l i t y   t o   m a na ge   n e t w o r s l i c e   o ve r l o a di n a n f a i l u r e   s c e n a r i o s   r e p r e s e nt s   o n e   o f   t h e   p r i m a r y   pe r f o r m a n c e   i ndi c a t o r s   o f   t h e   p r o po s e f r a m e w o r k.   T o   e va l u a t e   i t s   r o b us t n e s s ,   o ve r l o a c o n di t i o n s   w e r e   i n t e n t i o n a l l y   i n t r o duc e du ri n g   t h e   e xpe r i m e n t s .   W h e n e v e t h e   ut i l i z a t i o n   o f   a   n e t w o r s l i c e   e xc e e de a   pr e de f i n e t hr e s h o l o f   93%,   t h e   h y b r i m o de l   i de n t i f i e t h e   s l i c e   a s   o ve r l o a de a n a u t o m a t i c a l l y   r e di r e c t e n e w l y   a rri v i n g   t ra f f i c   t o   a   de s i gn a t e m a s t e s l i c e ,   w hi c h   s e r v e a s   a   b a c kup  r e s o ur c e   f o r   a ddi t i o na l   m M T r e que s t s .   B y   pr o a c t i v e l y   d e t e c t i n i m pe n d i n c o n ge s t i o n   a n r e a l l o c a t i n g   i n c o m i n g   t ra f f i c ,   t h e   p r o po s e d   f r a m e w o r e f f e c t i v e l y   pr e v e n t e f u r t h e o v e r l o a di n g   w h i l e   m a i n t a i ni n g   u ni n t e rr u pt e d   s e r v i c e   a v a i l a b i l i t y .   F o l l ow i n c o n ge s t i o de t e c t i o n,   t h e   m a s t e r   s l i c e   dy n a m i c a l l y   a l l o c a t e a dd i t i o n a l   r e s o ur c e s   t o   t h e   o v e r l o a de c o n n e c t i o n s ,   a s   i l l us t r a t e i F i gu r e   4 .     T h e   r o b us t n e s s   of   t h e   p r o po s e f r a m e w o r w a s   f ur t h e r   v a l i da t e t hr o ug h   n e t w o r s l i c e   f a i l u r e   e xpe r i m e nt s .   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   5,   t h e   m M T s l i c e   e xpe ri e n c e t w o   s i m ul a t e f a i l u r e   pe r i o ds :   t h e   f i r s t   l a s t i n h o u r s   a nd  15   m i n u t e s   (f r o m   02 : 30   h   t o   04: 45   h )   a n t h e   s e c o n l a s t i ng  4   h o ur s   (f r o m   13 : 00   h   t 17: 00   h ).   D u r i ng  b o t h   f a i l u r e   i n t e r v a l s ,   t h e   m a s t e s l i c e   f unc t i o n e a s   a   b a c kup  n e t w o r s l i c e ,   s uc c e s s f ul l y   r e r o ut i n g   n e t w o r k   t ra f f i c   w h i l e   m a i n t a i ni n g   s e r v i c e   c o n t i n ui t y .   T hi s   a d a pt i v e   r e c o ve r y   m e c h a n i s m   m i n i m i z e s e r v i c e   i n t e rr up t i o n   a nd  de m o n s t r a t e t h e   c a p a b i l i t y   of   t h e   p r o po s e f r a m e w o r t o   s us t a i n   n e t w o r o pe r a t i o e ve n   u n de p r o l o n ge f a i l u r e   c o n d i t i o n s .     T o   qua n t i fy   t h e   e f fe c t i ve n e s s   of   t h e   p r o po s e c o n ge s t i o n   m a na ge m e n t   s t ra t e gy ,   n e t w o r pe r f o r m a n c e   w a s   e v a l ua t e w i t h   a nd  w i t h o ut   t h e   h y b r i f r a m e w o r k.   W i t h o ut   i nt e l l i ge n t   c o n ge s t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H y br i d   de e p   l e ar ni ng - bas e d   c onge s t i on   pr e di c t i on  f or   i nt e l l i ge nt   t r a f f i c   m anag e m e n t   …  ( T .   A nur adha )   481   pr e di c t i o n,   n e t w o r s l i c e   f a i l u r e s   a nd  t r a f f i c   o ve r l o a di n g   r e s ul t e i s e v e r e   c o n ge s t i o n,   a f f e c t i ng  m o r e   t ha n   25%  o f   n e t w o r s l i c e s   du ri n g   pe a k   t ra f f i c   pe r i o ds .   I c o n t r a s t ,   w h e n   t h e   p r o po s e h y b r i m o de l   w a s   de pl oy e d,   t h e   c o n ge s t i o n   ra t i o   de c r e a s e t o   l e s s   t h a 10 %,   o w i n t o   i t s   a b i l i t y   t o   pr e di c t   c o n ge s t i o i a dv a n c e   a n d   dy n a m i c a l l y   r e di s t r i b ut e   t ra f f i c   a c r o s s   a v a i l a b l e   n e t w o r s l i c e s .   T h e s e   r e s ul t s   de m o n s t ra t e   t ha t   pr e di c t i v e   t ra f f i c   m a n a ge m e n t   s ub s t a n t i a l l y   i m p r o v e s   n e t w o r r e s i l i e n c e   w h i l e   r e duc i n g   t h e   l i ke l i h o o o s e r v i c e   de gr a d a t i o n.           F i gu r e   4 .   L o a b a l a n c i n g   i r e s po n s e   t o   c o nn e c t i o r e que s t s   t ha t   go   b e y o n a   s pe c i f i e t hr e s h o l d           F i gu r e   5 .   T h e   m M T C   s l i c e   r e l o c a t i o n   t o   t h e   m a s t e s l i c e   a f t e a   f a i l u r e       T h e   p r o po s e h y b r i m o de l   w a s   a l s o   c o m pa r e w i t s e ve r a l   b a s e l i n e   a pp r o a c h e s ,   i n c l ud i n s t a n d a l o n e   L S T M ,   s t a n d a l o n e   S V M ,   a nd   c o n v e n t i o na l   c o nge s t i o c o n t r o l   m e c ha n i s m s   s uc a s   R E D   a n d   A Q M .   T h e   s t a n d a l o n e   L S T M   m o de l   a c h i e v e a o v e r a l l   c l a s s i f i c a t i o a c c ur a c y   of   88. 57 %,   de m o n s t ra t i ng  s t r o n t r a f f i c   pr e di c t i o n   c a pa b i l i t y   b ut   l i m i t e pe r f o r m a n c e   i n   c o n ge s t i o c l a s s i f i c a t i o n.   Co n v e r s e l y ,   t h e   s t a n d a l o n e   S V M   a c h i e v e a a c c u r a c y   of   85. 43% ,   p r o v i di n g   e ff e c t i v e   c l a s s i f i c a t i o n   b ut   l a c ki n g   t h e   t e m po ra l   l e a rn i ng  c a p a b i l i t y   r e qui r e t o   m o de l   s e que n t i a l   t r a f f i c   d y na m i c s .   T r a d i t i o na l   R E D   a nd  A Q M   a l go r i t h m s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.