Battle between Rate and Error in Minimizing Age of Information
Battle between Rate and Error in Minimizing Age of Information
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最小化信息时代的速度与错误之间的斗争
DOI：
10.1145/3466772.3467041
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shroff, Ness B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yao, Guidan;Bedewy, Ahmed M.;Shroff, Ness B.
在本文中，我们考虑了一个状态更新系统，在该系统中，更新分组通过允许多速率的无线介质被发送到目的地，其中更高的速率自然也对应着更高的差错概率。数据新鲜度是使用信息年龄来衡量的，信息年龄被定义为目标上最近更新的年龄。以较高速率传输的分组将遇到较短的延迟和较高的差错概率。因此，传输速率的选择会影响目的地的年龄。在本文中，我们设计了一个低复杂度的调度器，它在两个不同的传输速率和差错概率对之间进行选择，以便在每个传输时期使用。这个问题可以归结为一个马尔可夫决策过程。我们证明了存在一个年龄最优的门限型策略。更重要的是，我们证明了基于系统参数值的目标函数是拟凸的或阈值不变的。这使我们能够设计一种低复杂度的算法来最小化年龄。这些结果揭示了一个有趣的现象：虽然选择平均时延最小的速率是时延最优的，但这并不一定最小化年龄。
In this paper, we consider a status update system, in which update packets are sent to the destination via a wireless medium that allows for multiple rates, where a higher rate also naturally corresponds to a higher error probability. The data freshness is measured using age of information, which is defined as the age of the recent update at the destination. A packet that is transmitted with a higher rate, will encounter a shorter delay and a higher error probability. Thus, the choice of the transmission rate affects the age at the destination. In this paper, we design a low-complexity scheduler that selects between two different transmission rate and error probability pairs to be used at each transmission epoch. This problem can be cast as a Markov Decision Process. We show that there exists a threshold-type policy that is age-optimal. More importantly, we show that the objective function is quasi-convex or non-decreasing in the threshold, based on the system parameters values. This enables us to devise a low-complexity algorithm to minimize the age. These results reveal an interesting phenomenon: While choosing the rate with minimum mean delay is delay-optimal, this does not necessarily minimize the age.
平衡排队和重传：延迟优化大规模 MIMO 设计
影响因子：
10.4
作者：
Du, Xu;Sun, Yin;Shroff, Ness B.;Sabharwal, Ashutosh
通讯作者：
Sabharwal, Ashutosh
DOI：
10.1145/1874391.187410
发表时间：
1987-02
期刊：
ACM SIGSOFT Softw. Eng. Notes
影响因子：
--
作者：
Will Tribbey
通讯作者：
Will Tribbey
DOI：
10.1145/3323679.3326510
发表时间：
2018-12
期刊：
Proceedings of the Twentieth ACM International Symposium on Mobile Ad Hoc Networking and Computing
影响因子：
--
作者：
A. Bedewy;Yin Sun;S. Kompella;N. Shroff
通讯作者：
A. Bedewy;Yin Sun;S. Kompella;N. Shroff