相关系统中基于抢占策略的年龄信息优化
信息论
2025-02-13 v1 math.IT
摘要
本文考察了多传感器系统，其中每个传感器监视多个动态信息进程并通过共享通信信道传输更新。这些更新可能包括跨各种进程的相关信息。在此类系统中，我们分析了抢占（即用较新更新取代正在进行的传输）对最小化年龄信息 (AoI) 的影响。虽然在某些情况下抢占是最优的，但其在多传感器相关系统中的有效性仍是一个开放问题。为此，我们引入一种概率性抢占策略，其中源传感器抢占决策是随机的。我们推导了 AoI 的闭式表达式，并将其优化问题表述为线性比之和问题，这是一个众所周知的 NP-hard 问题。为应对这一复杂性，我们通过利用问题的重新表述，建立了迭代上限，使用分支定界算法。这一分析揭示了与进程数量成线性比例增长，并与误差倒数的对数依赖性，这表明可有效找到最优解。基于这些发现，我们展示了不同的相关矩阵如何导致不同的最优抢占策略。有趣的是，我们证明了传感器数据包中进程的多样性（如由相关矩阵所捕获）在抢占优先级方面发挥更大的作用，而不是更新数量。
引用
@article{arxiv.2502.07934,
title = {Age of Information Optimization with Preemption Strategies for Correlated Systems},
author = {Egemen Erbayat and Ali Maatouk and Peng Zou and Suresh Subramaniam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07934},
year = {2025}
}