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混合自动重传请求下的信息年龄:统一显式结果

信息论 2022-04-05 v1 系统与控制 系统与控制 math.IT

摘要

在时效性关键的通信系统中传递及时的状态更新,对于辅助准确高效的决策至关重要。因此,信息年龄(Age of Information, AoI)的分析话题引发了新的研究兴趣。本文通过对 Release-16 5G 新空口(New Radio, NR)规范中新近标准化的两类混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest, HARQ)技术——即反应式 HARQ 与预动式 HARQ——进行系统分析,贡献了该领域的新结果。在具有不可忽略的编码延迟、传输延迟、传播延迟、解码延迟与反馈延迟的基于编码的状态更新系统下,我们分别推导了反应式 HARQ 与预动式 HARQ 的统一闭式平均 AoI 与平均峰值 AoI 表达式。基于所得显式表达式,我们构建了 AoI 最小化问题,以研究有限块长(finite block-length, FBL)体制下的年龄最优码块分配策略。通过案例研究与解析结果,我们从信息新鲜度的视角提供了反应式 HARQ 与预动式 HARQ 的比较性见解。数值结果与优化解表明,预动式 HARQ 的优势来自年龄性能与系统鲁棒性两方面,从而具备为新鲜度关键的状态更新系统提供新系统改进的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.01257,
  title  = {Age of Information with Hybrid-ARQ: A Unified Explicit Result},
  author = {Aimin Li and Shaohua Wu and Jian Jiao and Ning Zhang and Qinyu Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01257},
  year   = {2022}
}