We propose a variant of the Age of Information (AoI) metric called Channel-Aware Age of Information (CA-AoI). Unlike AoI, CA-AoI takes into account the channel conditions between the source and the intended destination to compute the "age" of the recent most update received by the destination. This new metric ensures that the resource allocation is not heavily tilted towards the sources with poor channel conditions. We design scheduling policies for multi-sensor systems in which sensors report their measurements to a central monitoring station via a shared unreliable communication channel with the goal of minimizing the time-average of the weighted sum of CA-AoIs. We initially derive universal lower bounds for the freshness objective. We show that the scheduling problem is indexable and derive low complexity Whittle index based scheduling policies. We also design stationary randomized scheduling algorithms and give optimization procedures to find the optimal parameters of the policy. Via simulations, we show that our proposed policies surpass the greedy policy in several settings. Moreover the Whittle Index based scheduling policies outperform other policies in all the settings considered.


翻译:我们提出了信息时代(AoI)指标的变体。与AoI不同的是,CA-AoI考虑了源与预期目的地之间的频道条件,以计算目的地最近收到的更新的“年龄”。这一新指标确保资源分配不会严重偏向于频道条件差的源。我们为多传感器系统设计了安排政策,其中传感器通过共享的不可靠的通信频道向中央监测站报告其测量情况,目标是最大限度地减少CA-AoIs加权总和的时间平均值。我们最初为新鲜度目标得出了普遍较低的下限。我们表明,时间安排问题是可以索引的,基于惠特特尔指数的排期政策非常复杂。我们还设计固定的随机排期算法,并提供优化程序,以找到政策的最佳参数。Via模拟显示,我们提出的政策在一些环境中超过了贪婪政策。此外,基于惠特尔指数的政策排期政策超越了所考虑的所有环境中的其他政策。

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