具有紧迫度感知信息年龄的无线供能网络中最优在线传输策略
信息论
2019-01-29 v1 math.IT
摘要
本文研究了射频(RF)能量收集(EH)使能网络的信息年龄(AoI)，其中传感器首先从无线供电站搜集能量，然后将收集到的状态更新传输至汇聚节点。为刻画随着时间推移对新鲜更新的渴求变得愈发紧迫，定义了紧迫度感知信息年龄(U-AoI)，其在两次接收到的更新之间随时间呈指数增长。由于能量收集，传感器在传输状态更新前需要一定的等待时间。为寻找最优传输策略，构建了一个在能量因果性约束下最小化长期平均U-AoI的优化问题。鉴于该问题非凸且无已知解，提出了一种两层算法予以求解：外层循环基于Dinklebach方法设计，内层循环基于Karush-Kuhn-Tucker (KKT)最优性条件推导了最优等待时间策略的半闭式表达式。数值结果表明，所提最优传输策略在长期平均U-AoI方面优于零等待策略与等时等待策略，尤其在网络非拥塞时更为明显。还观察到，为获得更低的U-AoI，网络拥塞时传感器应不等待即传输下一更新，而网络非拥塞时应在传输下一更新前等待片刻。此外，结果还显示系统U-AoI随EH电路饱和电平与能量中断概率的增加先下降后保持不变。
引用
@article{arxiv.1901.09232,
title = {Optimal Online Transmission Policy in Wireless Powered Networks with Urgency-aware Age of Information},
author = {Yang Lu and Ke Xiong and Pingyi Fan and Zhangdui Zhong and Khaled Ben Letaief},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.09232},
year = {2019}
}
备注
8