及时状态更新：双跳网络中是否应使用 ARQ？
网络与互联网体系结构
2022-01-26 v1
摘要
本文研究双跳网络的信息新鲜度。信息年龄（Age of Information, AoI）被用作刻画信息新鲜度的指标，其定义为自最新接收到的状态更新生成以来所经过的时间。在易出错的无线网络中，先前的研究指出，自动重传请求（Automatic Repeat-reQuest, ARQ）无助于改善单跳网络的平均 AoI 性能，因为发送新数据包总是携带最新的信息（即丢弃旧包）。我们认为这一观察并不适用于双跳网络。例如，当数据包在第二跳传输失败时，尽管新数据包具有更近的信息，但其交付可能需要更长时间（即通信必须从第一跳重新开始），从而导致较高的 AoI。本文分析了使用与不使用 ARQ 时双跳网络的理论平均 AoI。具体而言，我们使用马尔可夫链对两种方案建模，并由此推导出平均 AoI。我们的理论与仿真结果证实，与单跳网络不同，在双跳网络中应使用 ARQ 以实现更低的平均 AoI。特别是，当使用 ARQ 时，第二跳的成功解码概率对平均 AoI 的影响大于第一跳。总体而言，我们的发现为双跳及时状态更新系统中的 ARQ 设计提供了见解。
引用
@article{arxiv.2201.10253,
title = {Timely Status Update: Should ARQ be Used in Two-Hop Networks?},
author = {Jian Feng and Haoyuan Pan and Tse-Tin Chan and Jiaxin Liang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.10253},
year = {2022}
}
备注
Accepted by IEEE ICC 2022