衰落广播信道下版本信息年龄的最小化
信息论
2024-02-13 v2 math.IT
摘要
我们考虑一个基站（BS），它从多个外生流接收版本更新包，并使用非正交多址（NOMA）方案通过衰落广播信道将其广播给相应用户。各流中按序编号的数据包随机到达，新包使旧包失效。此时，我们考虑用户处的版本信息年龄（VAoI），定义为BS上最新可用包的版本索引与用户处该索引之差，作为信息新鲜度的度量。我们的目标是在BS平均功率约束下，通过最优调度各流的更新包进行传输并以足够功率发送以保证成功送达，来最小化用户平均VAoI的加权和。我们考虑仅依赖信道功率增益做传输决策的信道仅知平稳随机化策略（CO-SRP）类。我们最优地求解了由此产生的非凸问题，并证明最优CO-SRP下的VAoI不超过最优可达VAoI的两倍。我们还获得了基于约束马尔可夫决策过程（CMDP）的解及其结构性质。数值模拟显示最优CO-SRP与基于CMDP的解性能接近。此外，时分多址（TDMA）方案（任一时刻最多发给一个用户）在平均功率约束紧时与NOMA性能相当；但当约束放宽后NOMA优于TDMA。
引用
@article{arxiv.2311.09975,
title = {Version Age of Information Minimization over Fading Broadcast Channels},
author = {Gangadhar Karevvanavar and Hrishikesh Pable and Om Patil and Rajshekhar V Bhat and Nikolaos Pappas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.09975},
year = {2024}
}