异构设备多址信道中信息新鲜度的优化
信息论
2021-02-26 v3 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
本文研究含两个异构源节点向公共目的节点传输的多址信道中带稳定性约束的年龄最优调度。第一个节点连接电网，具有随机到达的数据包；另一个能量收集（EH）传感器监测随机过程并向目的节点发送状态更新。我们构建了一个优化问题，旨在满足联网节点队列稳定性条件下最小化EH节点的平均信息年龄（AoI）。首先，我们考虑概率随机接入（PRA）策略，其中两节点基于某固定概率分布独立做出传输决策。我们证明在该策略下，若EH节点仅发送新生成的样本，则平均AoI等于平均峰值AoI。此外，我们以闭式推导了最优解，揭示了所考虑系统的一些有趣性质。进而，我们考虑漂移加惩罚（DPP）策略，并利用Lyapunov优化理论开发了AoI最优与峰值AoI最优调度算法。仿真结果表明，DPP策略在不同场景下均优于PRA策略，尤其在目的节点多包接收能力较低时。
引用
@article{arxiv.1910.05144,
title = {Optimizing Information Freshness in a Multiple Access Channel with Heterogeneous Devices},
author = {Zheng Chen and Nikolaos Pappas and Emil Björnson and Erik G. Larsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.05144},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 8 figures, accepted for publication in IEEE Open Journal of the Communications Society