Service Reservation and Pricing for Green Metaverses: A Stackelberg Game Approach

要約

Metaverse を使用すると、ユーザーはデジタル アバターを通じて互いに通信、共同作業、交流することができます。
時空間特性により、メタバース サービス プロバイダー (MSP) が冗長なデータ送信と処理を排除し、最終的に総エネルギー消費量を削減するように、ソフトウェア コンポーネントを協調的に実行することで、同じ場所にいるユーザーに適切なサービスが提供されます。
エネルギー効率の高いサービスの提供は、グリーンで持続可能なメタバースを実現するために不可欠です。
この記事では、この目標を達成するための例として拡張現実 (AR) アプリケーションを取り上げます。
さらに、各ユーザーは金銭的コストを考慮してオフロードサービスを受け入れるかどうかを決定するのが合理的であるため、ユーザーがどのようにMSPにオフロードサービスを予約するか、およびMSPが最適な課金価格をどのように決定するかという経済的問題を研究します。
シングルリーダーマルチフォロワーの Stackelberg ゲームが MSP とユーザーの間で定式化され、各ユーザーは時間、エネルギー消費、および金銭的コストの加重合計を最小限に抑えるためにオフロード確率を最適化します。
数値結果から、本方式は従来方式に比べて省エネルギーと個人合理性を同時に満たすことができた。
最後に、いくつかの新興テクノロジーを持続可能なグリーン メタバースとどのように組み合わせるかについて、オープンな方向性を特定し、議論します。

要約(オリジナル)

Metaverse enables users to communicate, collaborate and socialize with each other through their digital avatars. Due to the spatio-temporal characteristics, co-located users are served well by performing their software components in a collaborative manner such that a Metaverse service provider (MSP) eliminates redundant data transmission and processing, ultimately reducing the total energy consumption. The energyefficient service provision is crucial for enabling the green and sustainable Metaverse. In this article, we take an augmented reality (AR) application as an example to achieve this goal. Moreover, we study an economic issue on how the users reserve offloading services from the MSP and how the MSP determines an optimal charging price since each user is rational to decide whether to accept the offloading service by taking into account the monetary cost. A single-leader multi-follower Stackelberg game is formulated between the MSP and users while each user optimizes an offloading probability to minimize the weighted sum of time, energy consumption and monetary cost. Numerical results show that our scheme achieves energy savings and satisfies individual rationality simultaneously compared with the conventional schemes. Finally, we identify and discuss open directions on how several emerging technologies are combined with the sustainable green Metaverse.

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