集成感知与通信系统中状态更新的年龄优化
信息论
2026-05-26 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
本文研究了在集成感知与通信 (ISAC) 系统中进行状态更新的年龄信息 (AoI) 优化. 我们考虑离散时间体系结构,其中基站与物理环境和远程监控器交互,每个时间槽可在三种工作模式中选择:感知、通信或联合感知与通信. 各模式不可靠且产生不同运营成本. 目标是最小化由监控器处的AoI与动作相关的感知和通信成本组成的折扣无限视角成本. 在单源情形下,我们将问题形式化为马尔可夫决策过程,证明了最优稳态策略在AoI状态空间中具有有序阈值结构.由于AoI在无限空间中演化,我们截断状态空间以降低复杂度,并严格界定所致误差.分析确定了所需的截断规模,以将误差控制在给定阈值以下.在多源情形下,我们将调度问题形式化为无限制多臂老虎机.我们开发了两种Whittle指数策略以及一种近似Whittle指数策略,分别针对两种不同情形:一种确保指数可达性,另一种则不保证.数值结果说明了单源情形下最优策略的结构,并表明在可达情形下,所提出的近似Whittle指数策略的性能相当于Whittle指数策略,而在不可达情形下仍然有效.
引用
@article{arxiv.2605.24714,
title = {Age of Information Optimization for Status Updates in Integrated Sensing and Communication Systems},
author = {Marco Zanni and Mohamad Assaad and Touraj Soleymani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.24714},
year = {2026}
}