在节能状态更新系统中维持信息新鲜度
信息论
2020-03-31 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
本文受新兴边缘计算系统启发，此类系统由传感器节点组成，其获取并处理信息，随后向边缘接收器发送状态更新以可能的进一步处理。由于传感器节点处功率是稀缺资源，系统被建模为具有节能计算的串联计算-传输队列。作业以速率作为泊松过程到达计算服务器，且无可用数据缓冲。计算服务器可处于三种状态之一：（i）OFF：服务器关闭且不观测或处理作业；（ii）ON-Idle：服务器开启但无作业；（iii）ON-Busy：服务器开启且正处理作业。这些状态分别消耗零、一和单位功率。在长期功率约束下，计算服务器依次切换状态：先在OFF状态确定性的时间单位，然后在ON-Idle状态等待作业到达，继而在ON-Busy状态持续独立同分布的计算时间。传输服务器具有单单位数据缓冲以保存 incoming 数据包，并应用后到先服务且丢弃策略以及包截止时间以丢弃滞留包，从而维持以信息年龄（AoI）度量的信息新鲜度。此外，ON-Busy状态平均停留时间与平均传输时间之间存在单调函数关系。我们得到了平均AoI与平均峰值AoI的闭式表达式。数值结果展示了在包截止时间上优化且与功率效率相关的最佳AoI性能的各种运行机制。
引用
@article{arxiv.2003.13577,
title = {Maintaining Information Freshness in Power-Efficient Status Update Systems},
author = {Parisa Rafiee and Peng Zou and Omur Ozel and Suresh Subramaniam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.13577},
year = {2020}
}