相关设备物联网系统中的信息年龄研究
信息论
2020-04-15 v3 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
本文考虑一个实时物联网（IoT）监测系统，其中多个 IoT 设备必须将关于一个共同底层物理过程状态信息的及时更新传输到一个共同目的地。具体地，考虑一个真实世界的 IoT 场景，其中目的地需要不同 IoT 设备（部分）观测到的状态信息，以便正确重构物理过程的实时状态。通过考虑 IoT 设备上此类相关的状态信息，研究 IoT 设备调度问题，以联合最小化目的地的平均信息年龄（AoI）和 IoT 设备的平均能量代价。具体地，考虑两类 IoT 设备：状态更新随机到达的 I 型设备，以及可随意生成状态更新但伴随采样代价的 II 型设备。该随机问题被建模为无限期平均代价马尔可夫决策过程（MDP）。最优调度策略被证明是基于阈值的，阈值关于目的地的 AoI 非增，且阈值随各设备的信道条件非增。对于所有设备均为 II 型的特例，原始 MDP 可化简为具有小得多的状态和动作空间的 MDP。进一步证明最优策略具有类似的基于阈值的结构，且阈值随设备的能量代价函数非减。仿真结果说明了最优策略的结构，并显示了与短视基线策略相比最优策略的有效性。
引用
@article{arxiv.2001.11162,
title = {On the Age of Information in Internet of Things Systems with Correlated Devices},
author = {Bo Zhou and Walid Saad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.11162},
year = {2020}
}
备注
Withdrawn from CISS 2020, as it has been cancelled due to the COVID-19 outbreak