多源下最小化信息年龄的调度

我们考虑一个具有单个服务器的G/G/1排队系统，其中来自不同源的更新以随机方式到达，其更新生成间隔时间分布可能不同。服务器在任何时刻最多可传输/服务一个更新，属于不同源的更新可能具有不同的传输/服务时间。任何源的信息年龄（AoI）是该源连续更新离去时间之差的函数。每个完全/部分传输的更新产生固定（能量）成本，调度器的目标是最小化所有源的信息年龄之和与总能量成本的线性组合。我们提出一种简单的非抢占式随机调度算法：以固定概率随机标记来自某源的到达更新为可传输，否则丢弃；每次服务器空闲时，以另一固定概率随机选取一个源进行传输，并开始传输所选源最近标记的那个更新。两个概率均通过求解凸规划确定。所提算法（相对于非抢占式离线最优算法）的竞争比被证明为3加上各源到达间隔时间分布的方差与均值之比的最大值。对于指数、均匀和瑞利等几种常见分布，竞争比至多为4。对于抢占式策略，考虑G/M/1系统，并证明一种非抢占式策略（相对于抢占式离线最优算法）的竞争比至多为5加上各源到达间隔时间分布的方差与均值之比的最大值。