状态更新系统的时效性：异构更新设备的并行传输效应
信息论
2024-05-28 v1 信号处理
math.IT
摘要
及时更新状态是物联网（IoT）中基于交互的新兴应用的前提。使用冗余设备来更新感兴趣的状态是提高信息时效性的有前景的方法。然而，平行状态更新会导致监控端收到的更新次序错乱，这对时效性分析构成严重挑战。本文研究了由多个设备监控同一物理过程的多队列状态更新系统的年龄信息（AoI）。具体考虑两种系统：基本系统仅包含位于源附近的即席型（type-1）设备；混合系统在基本系统的基础上包含额外位于固定位置的基础设施型（type-2）设备。运用随机混合系统（SHS）框架，即结合离散与连续动态的数学模型，我们推导了两种系统的平均AoI表达式。数值结果验证了分析的准确性。结果表明，在类型1设备/类型2设备的数量和参数固定的情况下，平均AoI的对数随着类型2设备总到达率或类型1设备数量的对数线性下降。我们还证明了所提出的系统显著优于FCFS M/M/N状态更新系统。
引用
@article{arxiv.2405.16965,
title = {Timeliness of Status Update System: The Effect of Parallel Transmission Using Heterogeneous Updating Devices},
author = {Zhengchuan Chen and Kang Lang and Nikolaos Pappas and Howard H. Yang and Min Wang and Zhong Tian and Tony Q. S. Quek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.16965},
year = {2024}
}