大规模能量收集物联网基于信息年龄的自适应接入

作     者：朱奕雯 张葳 林艳 罗元勋 张一晋 Yiwen ZHU;Wei ZHANG;Yan LIN;Yuan-Hsun LO;Yijin ZHANG

作者机构：南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 屏东大学应用数学系屏东900391 

出 版 物：《中国科学：信息科学》 (Scientia Sinica(Informationis))

年 卷 期：2023年第53卷第6期

页      面：1181-1196页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 13[艺术学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:62071236 62001225)资助项目 

主　　题：物联网 信息年龄 随机接入 点过程 马尔可夫过程 

摘      要：信息年龄是衡量通信系统传输时效性的重要性能指标,其优化对于实时检测监控和精准决策控制至关重要.尽管如此,针对多源多宿大规模物联网,现有研究缺乏考虑能量收集动态性、互干扰时空差异性以及接入参数时变性对信息年龄的综合影响.鉴于此,本文首次面向此类物联网提出一种允许发送节点在能量充足时根据对应实时信息年龄采用不同发送概率的自适应接入协议,并且联合运用空间点过程、马尔可夫(Markov)过程以及不动点理论推导了信息年龄空间分布和系统平均信息年龄,最后提出一种低复杂度获取次优自适应接入参数的方法.仿真结果验证了理论分析的准确性,并表明了所提自适应策略的信息年龄性能明显优于已有策略.