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面向硬件受限边缘网络的基于 AoI 的可持续及时状态更新:SAOITHE

网络与互联网体系结构 2026-05-21 v1 信息论 math.IT

摘要

在未来大规模部署的 6G 及更高网络中,作为 Age of Information (AoI) 指标衡量的及时信息收集正变得越来越重要。同时,环境影响常由所消耗能量和碳强度 (CI) 决定,即单位能耗产生的 CO2_2 当量排放量。由于 CI 随时间变化,最小化能耗并不等同于最小化碳足迹,因为能耗相同的状态更新在不同时间发送可能导致不同的碳成本。这使得及时状态更新成为一个非平凡的调度问题。为解决这一挑战,我们将碳感知状态更新 formulate 为一个受 CF 预算、传输占空比和信道容量约束约束的受约束马尔可夫决策过程 (MDP),旨在最小化 AoI。随后我们提出了面向硬件受限边缘网络的可持续基于 AoI 的及时状态更新方案 (SAOITHE),这是一种基于 Whittle 指数的时间分级调度方法,能够实现可扩展的实时调度。利用跨低、中、高 CI 区域的实际 CI 轨迹,结果表明 SAOITHE 能在保持低 AoI 的同时维持在分配的 CF 预算内。此外,在低、中 CI 区域分别实现约 25% 和 20% 的提升,而在高 CI 环境中可达最高 75%,同时保持可扩展性。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.21328,
  title  = {SAOITHE: Sustainable Age-of-Information-Based Timely Status Updating for Hardware-constrained Edge networks},
  author = {Shih-Kai Chou and Maice Costa and Mihael Mohorčič and Jernej Hribar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.21328},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 7 figures, Under review at IEEE