用流体极限分析多址接入网络中的信息年龄
信息论
2020-12-29 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
本文采用流体极限分析具有大量用户的无线多址接入网络中的信息年龄（AoI）。我们考虑用户具有异构独立同分布信道条件且状态为按需生成的情形。证明了AoI占用测度到由偏微分方程（PDE）表示的流体极限的收敛性，其近似误差与用户数成反比。还证明了PDE到平衡态（即稳态AoI分布）的全局收敛性。基于此框架，表明文献中已有的AoI下界实际上是渐近紧的，并且一种简单阈值策略（显式导出阈值）渐近地达到最优。所提基于阈值的策略也比广为人知的基于索引、需比较用户索引的策略更易于去中心化。为展示该框架的可用性，我们还用它分析了无线网络中平均非线性AoI函数（幂与对数形式）。再次导出了显式最优基于阈值的策略，并证明了平均年龄函数。仿真结果表明，即便用户数有限（如），所提策略与分析仍然有效。
引用
@article{arxiv.2012.13663,
title = {Analyzing Age of Information in Multiaccess Networks by Fluid Limits},
author = {Zhiyuan Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13663},
year = {2020}
}
备注
Extended version of a conference paper accepted to INFOCOM 2021