新鲜多址接入：基于大模型与平均场近似的统一框架

信息新鲜度在过去十年中受到越来越多的关注，因其在新兴实时应用中起着关键作用。信息年龄（AoI）有望有效刻画信息新鲜度，因此被广泛视为基本性能指标。然而，在多设备场景中，大多数现有工作基于排队系统对 AoI 进行分析与优化。针对面向新鲜度场景中通用多址接入控制方案的统一方法研究仍然开放。本文中，我们考虑将基本新鲜度指标 AoI 与多址接入控制方案相结合，以在面向新鲜度场景中实现高效的跨层分析与优化，称为新鲜多址接入。为此，我们为新鲜多址接入构建了一个带有离散时间串联排队模型的统一框架。该统一框架支持对新鲜多址接入中通用多址协议的分析与优化。为处理嵌入新鲜多址接入中的高维框架，我们引入大模型方法用于面向 AoI 场景的马尔可夫链建模。研究了两种典型的基于 AoI 的指标，包括错误信息年龄（AoII）与峰值 AoII。此外，为应对大模型的计算复杂度，我们给出平均场近似，其通过近似新鲜多址接入中海量设备的整体影响显著降低了马尔可夫链模型的维度。