功率受限多状态时变网络中最小化信息年龄的调度

在本文中，我们研究如何在具有功率受限用户的时变网络中收集新鲜数据。我们从中央控制器的角度，使用信息年龄（Age of Information，即自最新信息生成时间戳起所经过的时间）这一指标来衡量数据新鲜度。我们想知道网络所能达到的最小 AoI 性能是什么，以及如何设计调度算法来逼近它。为在调度决策受限于带宽约束时回答这些问题，我们首先通过松弛硬带宽约束，将多用户调度问题解耦为单用户约束马尔可夫决策过程（CMDP）。接下来，我们利用解耦后单用户 CMDP 最优策略的阈值结构，并通过线性规划（LP）获得最优解。最后，基于每个解耦单用户子问题的最优解，构建了可满足硬带宽约束的渐近最优截断策略。性能通过仿真得到验证。我们的研究表明，为获得较小的 AoI 性能，调度器利用良好信道来调度由有限功率支撑的用户。配备足够传输功率的用户被及时更新，从而可满足带宽约束。