基于安全状态更新的信息年龄-能量权衡

摘要

考虑状态更新系统中传感器节点要尽可能及时地将随机生成的状态更新传送给基站,以信息年龄(AoI)作为时间新度量,同时引入平均保密年龄和保密年龄中断概率的性能指标,保证系统的通信安全性.采用实用的截断自动重复请求(TARQ)方案,传感器节点持续传输不断更新当前状态,直到达到允许的最大传输次数或生成新的状态更新.推导出平均AoI、平均峰值AoI的闭合形式表达式,以及平均能耗的表达式,通过优化物联网(IoT)设备的传输功率和平均传输功率约束下的最大允许传输次数来最小化平均AoI,实现系统的信息年龄-能量权衡.仿真结果表明,在相同的平均传输功率约束下,采用的TARQ方案比允许无限次重传的经典自动重复请求(ARQ)方案的平均AoI更低,性能更好.