具有多连接性的信息物理控制应用中的性能权衡
网络与互联网体系结构
2021-08-09 v1
摘要
现代通信设备通常配备多个具有不同特性的无线通信接口。这使得利用一种称为接口多样性的多连接形式，以多个通信接口提供路径多样性成为可能。接口多样性有助于克服单接口系统因链路中错误突发（源于无线信道的时间相关性）而遭受的问题。错误突发的长度是具有周期流量的信息物理控制应用的关键性能指标，因其定义了控制链路不可用的周期。然而，必须正确编排可用接口，以在时延、可靠性和能耗之间实现恰当权衡。本工作研究来自不同接口的数据包错误统计如何影响整体时延-可靠性特征，并探索推导恰当接口多样性策略的机制。为此，我们将优化问题建模为部分可观测马尔可夫决策过程（POMDP），其中每个接口的状态由 Gilbert-Elliott 模型确定，其参数基于来自 LTE 和 Wi-Fi 的实验测量轨迹估计。我们的结果表明，POMDP 方法提供了一种全面自适应的解决方案，其性能仅比绝对上限低 0.1%，该上限由在完全可观测这一不切实际假设下的最优策略决定。
引用
@article{arxiv.2108.03035,
title = {Performance trade-offs in cyber-physical control applications with multi-connectivity},
author = {Igor Donevski and Israel Leyva Mayorga and Jimmy Jessen Nielsen and Petar Popovski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.03035},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publishing in Frontiers in Communications and Networks