能量收集辅助大规模多址接入网络中的信息年龄
信息论
2021-12-24 v1 math.IT
摘要
鉴于超越5G(B5G)无线网络中大规模机器类通信装置(MTCD)的激增，能量收集(EH)辅助的下一代多址接入(NGMA)系统在节能数据感知与传输背景下受到广泛关注。然而，若无自适应时隙(TS)与功率分配方案，依赖随机采样时刻的NGMA系统可能导致高信息年龄(AoI)与高功耗的迟滞动作。为缓解能耗，我们利用两种休眠调度策略，即多重休假(MV)策略与启动阈值(ST)策略，并在三种典型多址协议——时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)与非正交多址(NOMA)——背景下刻画其特性。此外，我们推导了MTCD系统峰值AoI的闭式表达式，并将其作为在EH功率、状态更新率与稳定性条件约束下的优化目标。提出了一种基于精确线性搜索的算法，通过固定状态更新率来求得最优解。作为一种设计替代方案，还构建了低复杂度凹凸过程(CCP)，通过将原问题转化为两个凸问题之差的形式来求近优解。仿真结果表明，在所考虑的多址协议下，所提算法有利于以低功耗获得更低峰值AoI。
引用
@article{arxiv.2112.12326,
title = {Age of Information in Energy Harvesting Aided Massive Multiple Access Networks},
author = {Zhengru Fang and Jingjing Wang and Yong Ren and Zhu Han and H. Vincent Poor and Lajos Hanzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.12326},
year = {2021}
}