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面向IIoT的可调非活动计时器的离散接收技术

系统与控制 2024-09-27 v1 系统与控制

摘要

离散接收(DRX)是降低工业互联网物联网(IIoT)设备能耗的关键技术。具体而言,DRX允许设备在无数据接收计划时 operate 在低功耗模式,其有效性取决于DRX参数的正确配置。本文我们从半马尔可夫链建模出发,对DRX过程进行表征。我们详细阐述了两种设置DRX参数的方法,以在满足平均延迟约束的同时最小化设备功耗。第一种方法通过穷举搜索寻找最佳配置。相比之下,第二种方法使用低复杂度的元启发式方法寻找亚最佳配置,从而考虑理想和实际的DRX配置。值得注意的是,在DRX参数中,非活动计时器(IT)是指在最后一次信息交换之后,设备保持活跃状态的警戒时间。传统上,实施DRX的设备在每次数据接收后都会重启IT,以便进入低功耗模式。通常的做法是每当收到新的数据时都重启IT,这可能会在不必要地延长活跃时间。本文提出了一种更高效的方法,即通过控制信道显式指示何时重启计时器。该决策基于基站对其缓冲区状态的了解。我们考虑泊松和突发性流量模型,这些模型在IIoT环境中典型存在,通过大量数值仿真验证了我们方案在不显著牺牲通信延迟的前提下,能够显著降低设备能耗。具体而言,无论到达率和延迟约束如何,都可实现最高30%的能耗节省。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.17881,
  title  = {Discontinuous Reception with Adjustable Inactivity Timer for IIoT},
  author = {David E. Ruíz-Guirola and Carlos A. Rodríguez-López and Onel L. A. López and Samuel Montejo-Sánchez and Vitalio Alfonso Reguera and Matti Latva-aho},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17881},
  year   = {2024}
}

备注

IEEE Transactions on Industrial Informatics (2024)