双向延迟下的状态更新控制与分析
信息论
2024-05-28 v2 math.IT
摘要
我们研究由采样器、接收端以及驻留于接收端的控制器组成的系统中的双向延迟状态更新问题。控制器通过向采样器发送请求包来控制采样过程。采样器收到请求后生成样本并将状态更新包传输至接收端。请求包与状态更新包的传输均遭遇随机延迟。我们利用马尔可夫决策过程工具,在两种场景下制定最优控制策略以最小化平均信息年龄(AoI)。我们首先考虑系统至多存在一个活跃请求(即已生成但接收端尚未收到对应状态更新包的请求)的情形。随后,作为本文主要特色,我们通过研究至多两个活跃请求的系统,开启了流水线式状态更新研究。此外,我们推导Zero-Wait-1、Zero-Wait-2与Wait-1策略的平均AoI表达式,从而开展AoI分析。根据Zero-Wait-1策略,每当状态更新包送达接收端,便向系统插入一个新请求包。Zero-Wait-2策略运作类似,只是系统保持两个活跃请求。根据Wait-1策略,每当状态更新包送达接收端,在经过一段依赖于当前AoI的等待时间后发送新请求。数值结果展示了不同系统参数值下各状态更新策略的性能。
引用
@article{arxiv.2208.06177,
title = {Status Update Control and Analysis under Two-Way Delay},
author = {Mohammad Moltafet and Markus Leinonen and Marian Codreanu and Roy D. Yates},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06177},
year = {2024}
}