中继辅助协作通信中的及时状态更新
信息论
2023-03-21 v1 网络与互联网体系结构
math.IT
摘要
我们研究了中继辅助协作通信系统的信息年龄（AoI），其中源节点在中继节点辅助下尽可能及时地向目的节点发送状态更新包。对于无中继的时隙系统，已有工作表明：无论目的节点在前一时隙是否成功解码，源节点都应在每个时隙生成并向目的节点发送新包以最小化平均 AoI。然而，当存在专用中继时，中继能否改善 AoI 性能需深入研究。特别地，应精心设计源节点的包生成与传输策略以与中继协作。根据源与中继是否被允许同时传输，我们研究了两种中继辅助方案：时分多址（TDMA）与非正交多址（NOMA）方案。推导其理论平均 AoI 的一个关键挑战在于，目的节点在不同时间槽成功接收更新包的概率不同。我们用马尔可夫链对每种方案建模，以推导相应的闭式平均 AoI。有趣的是，理论分析表明：仅当源—目的链路信噪比低于 -2dB 时，中继辅助方案的平均 AoI 才能优于无中继方案。此外，对比中继辅助方案优劣，仿真结果显示 TDMA 方案能耗更低，而 NOMA 方案通常实现更低的平均 AoI。
引用
@article{arxiv.2303.10872,
title = {Timely Status Update in Relay-Assisted Cooperative Communications},
author = {Haoyuan Pan and Jian Feng and Tse-Tin Chan and Victor C. M. Leung and Jianqiang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10872},
year = {2023}
}