边缘计算中通过计算-传输权衡与队列管理优化信息新鲜度
信息论
2019-12-06 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
边缘计算应用通常要求生成的数据在源端进行预处理，然后传输到边缘服务器。在此类情形下，传输时间与预处理时间相互耦合，为实现目标目标两者之间需进行权衡。本文分析了这样一个以优化边缘服务器所接收数据新鲜度为目标的系统。我们将该系统建模为串联的两个队列，其服务时间随时间独立，但传输服务时间在均值上单调依赖于计算服务时间。这种依赖关系刻画了由于卸载计算量减少而导致的传输时间自然下降。我们在该串联队列中分析了多种队列管理方案，其中第一个队列具有单服务器、泊松包到达、一般独立服务且无额外缓冲来保存 incoming 状态更新包。第二个队列具有单服务器，从第一个队列接收包，且服务是无记忆的。我们考虑第二种队列的两种形式：(i) 无数据缓冲与 (ii) 一个单位数据缓冲且后到先服务并丢弃。我们分析了多种非抢占以及抢占情形。我们进行了平稳分布分析，并获得了平均信息年龄（AoI）与平均峰值 AoI 的闭式表达式。我们的数值结果阐明了关于计算与传输时间如何权衡以优化 AoI 的分析发现，并揭示了平均 AoI 与平均峰值 AoI 之间的相应权衡。
引用
@article{arxiv.1912.02692,
title = {Optimizing Information Freshness Through Computation-Transmission Tradeoff and Queue Management in Edge Computing},
author = {Peng Zou and Omur Ozel and Suresh Subramaniam},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02692},
year = {2019}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1907.00928