面向大规模易丢包网络的最小化信息年龄的循环调度器设计
信息论
2024-06-25 v1 网络与互联网体系结构
性能
系统与控制
系统与控制
math.IT
摘要
在多源状态更新系统中，需要对源进行适当的调度以维持每个源与监视器之间的及时通信。循环调度是一种无年龄意识的调度方式，按固定有限的传输模式服务，完成后循环重复。该方案具有低 O(1) 运行复杂度，在大型网络中具有吸引力。本文聚焦于设计传输模式以适用于涉及数千个源（例如数千个 IoT 设备）的大规模网络场景，其中服务时间要求和权重呈异构性。目标是最小化加权信息年龄（weighted AoI），即通过易受异构丢包影响的信道传输用户数据包时的加权 AoI。我们使用基于马尔可夫链（MC）或矩生成函数（MGF）的随机建模框架，获得给定传输模式的加权 AoI。在两源特例下，我们提供加权 AoI 的下界，并提供实现该下界的算法。随后利用相同框架，通过凸优化和已建立的包 spreading 算法，设计用于一般源数的循环调度器，合理控制复杂度。我们比较评估了所提出算法与现有的年龄无意识调度方案（分别针对一般源数和两源情况），并在下界不可用（或可用）时进行评估。我们提供大量数值结果以验证所提出方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2406.15541,
title = {Cyclic Scheduler Design for Minimizing Age of Information in Massive Scale Networks Susceptible to Packet Errors},
author = {Sahan Liyanaarachchi and Sennur Ulukus and Nail Akar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.15541},
year = {2024}
}