Lots of real-time applications over Internet of things (IoT)-based status update systems have imperative demands on information freshness, which is usually evaluated by age of information (AoI). Compared to the average AoI and peak AoI (PAoI), violation probabilities and distributions of AoI and PAoI characterize the timeliness in more details. This paper studies the timeliness of the IoT-based multi-source status update system. By modeling the system as a multi-source M/G/1/1 bufferless preemptive queue, general formulas of violation probabilities and probability density functions (p.d.f.s) of AoI and PAoI are derived with a time-domain approach. For the case with negativeexponentially distributed service time, the violation probabilities and p.d.f.s are obtained in closed form. Moreover, the maximal violation probabilities of AoI and PAoI are proposed to characterize the overall timeliness. To improve the overall timeliness under the resource constraint of IoT-device, the arrival rate allocation scheme is used to minimize the maximal violation probabilities. It is proved that the optimal arrival rates can be found by convex optimization algorithms. In addition, it is obtained that the minimum of maximal violation probability of AoI (or PAoI) is achieved only if all violation probabilities of AoI (or PAoI) are equal. Finally, numerical results verify the theoretical analysis and show the effectiveness of the arrival rate allocation scheme.


翻译:在互联网上大量实时应用基于事物(IoT)的状态更新系统对信息新鲜度提出了迫切的要求,通常根据信息年龄(AoI)来评估。与平均AoI和峰值AoI(PaoI)相比,AoI和PaoI(PaoI)的违规概率和分布更详细地说明了其及时性。本文研究基于IoT的多源状态更新系统的及时性。通过将该系统建为多源M/G/1/1无缓冲性先发制人排队,AoI和PaoI的违规概率和概率密度功能的一般公式(p.d.f.s)通常用时间-视距方法来评估。对于服务时间分布为负差的AoI和PaoI的违规概率和分布模式以封闭形式获取。此外,AoI和PaoI的最大违反概率的概率概率,如果A的到达率得到最接近,则使用Arblority比率的比值最高。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月15日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月15日
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月13日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员