远程控制系统中上下文感知及时状态更新的信息紧迫性
信息论
2020-02-20 v1 系统与控制
系统与控制
math.IT
最优化与控制
摘要
随着 5G 和物联网（IoT）深度融入自动驾驶和工业机器人等垂直行业，及时的状态更新对于远程监控和控制至关重要。在这方面，信息年龄（AoI）被提出来衡量状态更新的新鲜度。然而，它只是一个随时间线性变化的度量，且与上下文感知无关。我们提出一种基于上下文的度量，称为信息紧迫性（UoI），以衡量状态信息的非线性时变重要性和非均匀上下文依赖性。本文首先建立 UoI 表征的理论框架，然后在单终端和多终端情况下提供 UoI 最优的状态更新和用户调度方案。具体而言，针对单终端系统提出了一种基于更新索引的方案，其中终端在其更新索引大于阈值时总是更新并传输。对于多终端情况，所提调度方案的 UoI 被证明是有上界的，并且还提供了通过带冲突避免的载波侦听多路访问（CSMA/CA）的去中心化实现。在仿真中，所提出的更新和调度方案在 UoI、误差界违例和控制系统稳定性方面显著优于轮询和 AoI 最优等现有方案。
引用
@article{arxiv.2002.07987,
title = {Urgency of Information for Context-Aware Timely Status Updates in Remote Control Systems},
author = {Xi Zheng and Sheng Zhou and Zhisheng Niu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.07987},
year = {2020}
}
备注
Submitted to IEEE for possible publications