统计化年龄：一种风险感知度量及其在状态更新中的应用

信息年龄（AoI）是衡量无线状态更新系统中信息新鲜性的有效指标。已证实，峰值AoI有望捕捉 aging process的核心特征，因此平均峰值AoI被广泛用于评估信息新鲜性的长期性能。然而，平均峰值AoI是一种风险不敏感的度量，因而可能不适用于评估关键状态更新服务。针对此顾虑，本文沿袭风险分析领域的熵值风险（EVaR）理念，提出一种称为统计化年龄（Statistical AoI）的概念，以统一框架保障对峰值年龄违反概率要求的各种风险敏感型状态更新服务。具体而言，随着峰值年龄违反概率的约束从宽松到严格，统计化年龄从平均峰值AoI演变为最大峰值AoI。我们随后研究了在无线衰落信道上的统计化年龄最小化问题。有趣的是，相应的最优抽样方案随峰值年龄违反概率从1到0而从阶梯函数演变为常数函数。我们还讨论了针对多状态更新的maximum统计化年龄最小化问题（采用时分多址（TDMA）），其中更长的传输时间可提高可靠性，但也可能导致更大的年龄。通过求解此问题，我们推导了最优的传输时间分配方案。数值结果表明，我们的方案能更好地满足各种风险敏感型状态更新服务的多样化需求，展示了相较于基准方法的提升信息新鲜性的潜力。