面向6G无线网络的低访问延迟自适应有限区块长度
信息论
2024-07-18 v1 math.IT
摘要
随着实时应用数量迅速增长，大规模可靠低时延通信(massive URLLC)被提出为第六代(6G)无线网络提供广泛的时延敏感服务。然而，现有的基于授予的随机接入和长期演化(LTE)及第五代(5G)新无线(NR)系统中固定框结构，难以满足大规模连接的严苛时延需求。为解决此问题，本文提出一种基于无授予(grant-free)的自适应区块长度方案，用于短数据包传输，以降低访问时延。我们构建自适应区块长度框架，可根据实时负载动态调整区块长度，以修正传统非灵活框结构对时延性能的影响。结合mURLLC的特点，我们分析了无授予随机接入程序、数据包到达行为、数据包碰撞及有限区块长度(FB) regime下的数据包传输错误。在此基础上，我们推导了成功接入和传输概率的闭式表达式，给出了基于无授予的状态更新模型。随后，我们提出联合考虑排队时延和传输时延的访问时延最小化问题，以降低总体访问时延。通过交替优化算法，获得每个数据包的最优区块长度，从而形成针对mURLLC的自适应区块长度方案。仿真结果验证了理论结果的正确性，表明我们提出的自适应区块长度方案在降低LTE和5G NR系统访问时延方面具有显著优势。
引用
@article{arxiv.2407.12653,
title = {Adaptive Finite Blocklength for Low Access Delay in 6G Wireless Networks},
author = {Yixin Zhang and Wenchi Cheng and Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.12653},
year = {2024}
}