探索面向卫星远程监控的性能权衡
网络与互联网体系结构
2026-02-18 v1
摘要
我们研究了一个包含多种感知模态的远程监控框架，包括地面上的物联网(IoT)传感器、空中的移动无人机(UAV)以及周期性可用的卫星星座。虽然物联网传感器覆盖小区域且固定不动，但无人机可以在不同位置之间移动并覆盖更大范围；卫星则能观测整个区域，但存在高延迟和低可靠性问题。我们将部署区域划分为若干单元格，并将其建模为图形，图中的节点代表单个单元格，边代表可能的无人机移动模式。为评估来自该图形中收集信息的新鲜度，我们采用 Age of Information(AoI) 指标，分别测量每个单元格的 AoI。在给定物联网节点部署和无人机移动模式的情况下，我们的目标是确定系统是否应实际利用来自卫星的监控更新——这看似简单却意外地令人困惑。对于 stationary 随机调度策略，我们发展了加权求和 AoI 的闭式表达式和下界，并利用这一分析探索随系统参数变化的性能权衡。我们还提供一种 Lyapunov 式 max-weight 策略以及详细的仿真结果，这些结果为实际部署此类系统提供了至关重要的见解。
引用
@article{arxiv.2602.15145,
title = {Exploring Performance Tradeoffs in Age-Aware Remote Monitoring with Satellites},
author = {Sunjung Kang and Vishrant Tripathi and Christopher G. Brinton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.15145},
year = {2026}
}