Age-Aware Dynamic Frame Slotted ALOHA for Machine-Type Communications

2024

Полный текст Открытый доступ: Green Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1109/tcomm.2024.3351362
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Information aging has gained prominence in characterizing communication protocols for timely remote estimation and control applications. This work proposes an Age of Information (AoI)-aware threshold-based dynamic frame slotted ALOHA (T-DFSA) for contention resolution in random access machine-type communication networks. Unlike conventional DFSA that maximizes the throughput in each frame, the frame length and age-gain threshold in T-DFSA are determined to minimize the normalized average AoI reduction of the network in each frame. At the start of each frame in the proposed protocol, the common Access Point (AP) stores an estimate of the age-gain distribution of a typical node. Depending on the observedstatus of the slots, age-gains of successful nodes, and maximum available AoI, the AP adjusts its estimation in each frame. The maximum available AoI is exploited to derive the maximum possible age-gain at each frame and thus, to avoid overestimating the age-gain threshold, which may render T-DFSA unstable. Numerical results validate our theoretical analysis and demonstrate the effectiveness of the proposed T-DFSA compared to the existing optimal frame slotted ALOHA, threshold-ALOHA, and age-based thinning protocols in a considerable range of update generation rates.