认知物联网短包通信中双向中继系统的信息年龄分析

来源：电子与信息学报杂志2023年第12期北京时间：

作者：陈泳, 蔡跃明, 王萌

单位：陆军工程大学通信工程学院 南京 210007

摘要：未来认知物联网(IoT)将存在大量用于监控的时间敏感类短包信息。针对认知物联网短包通信场景，该文分析了认知次用户对在双向中继短包通信系统中的信息新鲜度。该文采用信息年龄(AoI)作为衡量信息新鲜度的性能指标。根据短包通信理论，该文推导出系统的误包率和平均峰值AoI(PAoI)表达式，并得出了系统在高信噪比情况下的表达式。在此基础上，考虑认知物联网短包通信中频谱检测性能的非理想，采用交替迭代优化算法对感知包长和传输包长进行联合优化以最小化PAoI加权和。仿真结果验证了理论分析的正确性。该研究发现，对于双向中继系统次用户对的PAoI加权和，感知包长和传输包长存在折中关系，该文所采用的交替迭代优化算法能够有效提升系统PAoI性能。

关键词：认知物联网, 短包通信, 双向中继, 信息年龄

基金资助：国家自然科学基金(62171464, 62122094)