面向不规则数据生成的 Piggyback 网络中 Age-of-Information 优化
数据结构与算法
2025-05-22 v1
摘要
Age-of-Information（AoI）是衡量通信系统中数据新鲜度的关键指标。在物联网（IoT）时代，来自资源受限设备收集的数据往往需要及时传输到中央服务器以提取有价值的洞察。然而，在大量 IoT 设备与服务器之间维持稳定且直接的连接往往是不切实际的。Store-Carry-Forward（SCF）通信范式，如 Piggyback 网络，提供了一种可行的解决方案，以解决分布式 IoT 系统中的数据收集和传输挑战，利用移动节点的移动性。本文我们在巡逻数据收集无人机的语境下研究 AoI，其中数据包在设备处周期性生成，并被巡逻无人机收集，以便传输到服务器。我们的目标是设计一条能最小化系统中最大 Age-of-Information（MAI）的巡逻路径。我们表明，确定是否存在 certain threshold 以下的 MAI 的巡逻路径是 NP-Complete 的。为此，我们提出了两种具有近似保证的做法。我们的评估结果表明，所提出的做法在各种情景下都能在合理时间内实现接近最优的巡逻路径。
引用
@article{arxiv.2505.14968,
title = {Optimizing Age-of-Information in Piggyback Networks with Recurrent Data Generation},
author = {Ching-Chi Lin and Mario Günzel and Jian-Jia Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.14968},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 6 figures