关于带混合 ARQ 的及时信道编码
信息论
2019-05-09 v1 网络与互联网体系结构
信号处理
math.IT
摘要
本文研究了一种状态更新通信系统，其中发射机通过有噪信道与接收机通信。目标是实现新鲜数据随时间的及时交付，这由信息年龄（AoI）指标来评估。使用信道编码来对抗信道错误，并发送反馈以确认更新的接收。若解码失败，则采用混合 ARQ 协议，其中发送增量冗余（IR）比特以增强解码能力。若解码仍然失败，此过程将持续一段时间，之后改为发送新的（新鲜）状态更新。若解码成功，发射机可选择空闲等待一段时间后再发送新更新。本文将一个一般性问题形式化，以优化每次更新的码字和 IR 长度以及等待时间，使得长期平均 AoI 最小化。我们研究了平稳确定性策略，其中每次更新的码字和 IR 长度固定，且等待时间是 AoI 的确定性函数。随后推导出了最优等待策略，并证明其具有阈值结构，即仅当 AoI 增长超过某个作为码字和 IR 长度函数的特定阈值时，发射机才发送新更新。最后在二元对称信道的背景下讨论了码字和 IR 长度的选择。
引用
@article{arxiv.1905.03238,
title = {On Timely Channel Coding with Hybrid ARQ},
author = {Ahmed Arafa and Karim Banawan and Karim G. Seddik and H. Vincent Poor},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03238},
year = {2019}
}