基于帧时隙ALOHA状态更新协议下的信息年龄
信息论
2023-03-08 v1 系统与控制
系统与控制
math.IT
摘要
我们提出了一种基于帧时隙ALOHA（FSA）的协议，用于源节点向预期目的地发送状态更新的随机接入网络。我们利用信息年龄（AoI）指标评估了该协议对网络时效性性能的影响。具体而言，我们利用随机几何工具对源-目的地对的空间位置进行建模，并通过节点间相互造成的干扰来刻画其时空属性的纠缠关系。我们分别推导了泊松双极网络和蜂窝网络中典型传输链路上AoI均值与方差的解析表达式。我们的分析表明，在密集部署的网络中，基于FSA的状态更新协议能显著降低平均AoI，并且通过大幅减小AoI的方差来稳定年龄性能。此外，在相同更新频率下，将时隙ALOHA协议转换为基于FSA的协议总能降低平均AoI。而且，将FSA与功率控制结合实施可进一步改善AoI性能，尽管必须适当调优帧长与功率控制因子的具体取值以实现最优增益。
引用
@article{arxiv.2303.03895,
title = {Age of Information Under Frame Slotted ALOHA-Based Status Updating Protocol},
author = {Zhiling Yue and Howard H. Yang and Meng Zhang and Nikolaos Pappas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.03895},
year = {2023}
}