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相关多过程多传感器系统的信息年龄优化与状态误差分析

信息论 2024-08-21 v4 math.IT

摘要

本文研究了一个多传感器系统,其中每个传感器可能监测多个时变信息过程,并通过公共信道向远程监视器发送状态更新。我们考虑每个传感器的状态更新可能包含系统中多个信息过程的信息,受系统约束。为了研究这种相关性对系统整体性能的影响,我们分析了监视器处的平均信息年龄(AoI)和源状态估计误差。基于此分析,我们随后探讨了数据包到达、相关概率和过程状态变化率对系统性能的影响。接下来,我们考虑传感器感知能力有限的情况,并将部分感知能力分配给不同过程。我们优化这种分配以最小化系统的总AoI。有趣的是,我们表明从单个源监测多个过程并不总是有益的。我们的结果还揭示,对于不同的到达率,最优感知分布可能在跨越临界系统值后表现出快速的机制切换,而不是平滑过渡。这凸显了识别这些临界阈值以确保有效系统性能的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.08638,
  title  = {Age of Information Optimization and State Error Analysis for Correlated Multi-Process Multi-Sensor Systems},
  author = {Egemen Erbayat and Ali Maatouk and Peng Zou and Suresh Subramaniam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.08638},
  year   = {2024}
}