随机到达下预留多址接入网络中的信息年龄

本文研究带预留与数据时隙的帧时隙 ALOHA（FSA-RD）的信息年龄（AoI）性能。我们考虑一个对称多址接入网络，其中每个用户以帧方式将其随机生成的状态更新传输至接入点。每帧由一个预留时隙和若干数据时隙组成。预留时隙由若干微时隙构成。在每个预留时隙中，有待传状态更新包的用户在某一微时隙中随机发送短预留包以竞争该帧的数据时隙。数据时隙分配给那些在预留时隙中成功的用户。为给优化 FSA-RD 信息新鲜度提供见解，我们通过递推方法推导出了 FSA-RD 下平均 AoI 的闭式表达式。数值结果验证了该解析表达式，并展示了帧长与预留概率对平均 AoI 的影响。最后，我们比较了具有优化帧长与预留概率的 FSA-RD 与具有优化传输概率的时隙 ALOHA 的 AoI 性能。比较结果表明，FSA-RD 能有效降低多址接入网络的 AoI 性能，尤其在网络状态到达率较大时。