自适应 NOMA/OMA 多用户调度优化信息新鲜度
信息论
2020-07-09 v1 网络与互联网体系结构
信号处理
math.IT
摘要
本文考虑一个无线网络中基站（BS）通过自适应非正交多址（NOMA）/正交多址（OMA）向多个客户端进行及时状态更新。具体而言，BS 能够自适应地在 NOMA 与 OMA 间切换下行传输，以优化网络的信息新鲜度，该新鲜度由信息年龄（AoI）度量刻画。若 BS 选择 OMA，其每个时隙只能服务一个客户端并须决定服务哪一客户端；若 BS 选择 NOMA，其可同时服务多个客户端并需决定分配给被服务客户端的功率。针对简单的双客户端情形，我们建立马尔可夫决策过程（MDP）问题，并推导 BS 基于两客户端瞬时 AoI 决定每次下行传输使用 NOMA 或 OMA 的最优策略。该最优策略被证明具有带明显决策切换边界的切换型性质。我们还设计了一种计算复杂度更低的近最优策略。对更一般的客户端场景，受所提近最优策略启发，我们建立非线性优化问题，通过最大化每时隙网络期望 AoI 下降来确定各客户端最优分配功率。我们将所建立问题近似为凸优化问题求解，并推导出近似凸问题与原非线性非凸问题间差距的上界。仿真结果验证了所采用近似的有效性。通过求解凸优化得到的自适应 NOMA/OMA 方案性能被显示为接近穷搜所得最大权重策略……
引用
@article{arxiv.2007.04072,
title = {Optimizing Information Freshness via Multiuser Scheduling with Adaptive NOMA/OMA},
author = {Qian Wang and He Chen and Changhong Zhao and Yonghui Li and Petar Popovski and Branka Vucetic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04072},
year = {2020}
}
备注
30 pages. This work has been submitted for possible publication. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2001.04042