Power consumption Reduction in ELAA-Assisted ISAC Systems
Queen's University Belfast（贝尔法斯特女王大学）
本文提出了一种节能的子阵列激活框架，用于在ISAC系统中降低能耗并满足服务质量约束。
2026-01-28 cs.IT math.IT
Power Beacon Energy Consumption Minimization in Wireless Powered Backscatter Communication Networks
针对无线供能反向散射通信网络中功率信标（PB）能耗过高的问题，通过联合优化时隙、反射系数与发射功率，提出两种迭代算法，有效降低了PB能耗，动态功率方案效果最优。
2023-06-09 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid MIMO Architectures for Millimeter Wave Communications: Phase Shifters or Switches?
混合模拟/数字MIMO架构最近被提出作为毫米波（mmWave）无线通信系统中全数字预编码的替代方案。这是由RF链和模数转换器数量的可能减少所激发的。在这些架构中，模拟处理网络通常基于可变移相器。在本文中，我们提出了基于开关网络的混合架构，以降低基于移相器的结构的复杂性和功耗。我们定义了一个功耗模型，并使用它来评估这两种结构的能源效率。为了估计完整的MIMO信道，我们提出了一种开环压缩信道估计技术，它是独立的硬件中使用的模拟处理阶段。我们分析了基于移相器和开关的混合结构的新的估计算法的性能。利用该估计，我们提出了两种基于开关的混合合路器的设计算法，并分析了所获得的频谱效率。最后，我们研究了基于相移网络和开关网络的混合架构的功耗，硬件复杂性和频谱效率之间的权衡。数值结果表明，基于开关的架构获得相等或更好的信道估计性能，获得使用移相器，同时降低硬件复杂度和功耗。对于相同的功耗，所有的混合架构提供类似的频谱效率。
2015-12-09 cs.IT math.IT
IRS-Aided Energy Efficient UAV Communication
无人机（UAV）已经逐渐获得关注，以克服毫米波通信的恶劣传播损耗和阻塞问题。然而，无人机通信系统受到能量消耗的影响，这限制了无人机的飞行时间。在本文中，我们提出了几个无人机能源消耗最小化技术，通过多个智能反射面（IRSs）的援助。具体而言，我们引入了一个易于处理的模型，以有效地捕捉多个IRS和多个用户设备（UE）的特性。然后，我们推导出一个封闭形式的表达UE可实现的速率，从而在易处理的优化问题。相应地，我们采用逐次凸逼近技术有效地解决了优化问题。为了弥补优化问题的高复杂性，我们提出了一个低复杂度的算法，有边际性能损失。在数值计算结果中，我们表明，所提出的算法可以节省无人机的能源消耗显着相比，基准没有IRS，证明利用IRS确实是有利于无人机的能源消耗最小化。
2023-01-02 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Communication and Motion Energy Minimization in UGV Backscatter Communication
虽然反向散射通信是降低物联网设备功耗的一种有前途的解决方案，但反向散射通信的传输范围很短。为此，这项工作将无人驾驶地面车辆（UGV）的后向散射系统。通过这种方案，UGV可以通过接近各种物联网设备来促进通信。然而，移动也会消耗能量，一个基本的问题是：在移动和通信上花费能量之间的正确平衡是什么？为了回答这个问题，本文提出了一个联合图移动和反向散射通信模型。该模型将UGV的总能量最小化问题转化为一个混合整数非线性规划问题。此外，一个有效的算法，实现了局部最优解的推导，它会导致自动权衡之间的能源消耗移动与通信。数值结果验证了该算法的性能。
2019-02-26 cs.IT math.IT
Power Efficient Visible Light Communication (VLC) with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)
提出了一种将可见光通信（VLC）与无人机（UAV）相结合的新方法，以同时提供灵活的通信和照明。为了最小化功耗，在光照和通信约束下优化了无人机的位置和小区关联。提出了一种将原问题分解为两个子问题的有效次优解。第一个子问题被建模为一个经典的最小封闭盘问题，以获得最佳的位置，给定的细胞关联的无人机。然后，假设固定的无人机位置，第二子问题被建模为一个最小规模的聚类问题，以获得优化的小区关联。此外，所获得的UAV位置和小区关联被迭代地优化多次以降低功耗。数值结果表明，所提出的方法可以减少至少53.8%的总发射功率消耗相比，两个基线算法与固定的无人机位置。
2019-05-10 cs.IT eess.SP math.IT
$E^2$-MAC: Energy Efficient Medium Access for Massive M2M Communications
在本文中，我们研究了基于蜂窝的M2M网络的节能分簇和介质访问控制（MAC），以最大限度地减少设备能耗，延长网络电池寿命。首先，我们提出了一个精确的能量消耗模型，考虑静态和动态的能量消耗，并利用该模型来推导网络的生命周期。其次，我们发现簇的大小，以最大限度地提高网络的生命周期和开发一个节能的簇头选择方案。此外，我们找到可行的区域，集群是有益的，在提高网络的寿命。我们进一步研究集群内和集群间通信的通信协议。虽然集群间的通信使用传统的蜂窝接入方案，我们开发了一种节能和负载自适应的多址接入方案，称为n相CSMA/CA，它提供了一个可调的权衡能源效率，延迟和频谱效率的网络。仿真结果表明，所提出的分簇、簇头选择和通信协议设计在节能方面优于其他设计，并显著延长了单个节点和整个M2M网络的生命周期。
2016-08-24 cs.IT cs.NI math.IT
Study on Energy Consumption and Coverage of Hierarchical Cooperation of Small Cell Base Stations in Heterogeneous Networks
智能终端时代对通信业务的需求空前巨大。为了满足这样的发展，现代无线通信必须在系统容量和服务质量（QoS）方面提供具有更高能量效率的更高质量服务，这可以通过高速数据率、更宽的覆盖范围和更高的频带利用率来实现。在本文中，我们提出了一种方法来卸载用户从宏基站（MBS）与小小区基站（SBS）的分层分布。连接概率是卸载操作实现的关键指标。进一步，我们通过寻找以一定信噪比门限为条件的条件概率-覆盖概率，即不同基站与用户连接时获得最小通信质量的概率，来衡量系统的服务性能。然后，分别获得宏基站（MBS）和小小区基站（SBS）服务每个用户时的以用户为中心的系统总能耗。仿真结果表明，与MBS相比，异构网络中的分级SBS协作能够以更低的系统总能耗为系统提供更高的系统总覆盖概率。
2018-01-28 cs.IT math.IT
Leveraging Linear Quadratic Regulator Cost and Energy Consumption for Ultra-Reliable and Low-Latency IoT Control Systems
为了有效地支持实时控制应用，以超可靠和低延迟通信（URLLC）运行的网络控制系统成为未来物联网（IoT）的基础技术。然而，目前控制、传感和通信的设计一般是孤立的。针对集中式无线网络控制系统，提出了控制成本和能耗的联合优化问题。具体来说，与“感测然后控制”协议，我们首先开发一个优化框架，共同考虑控制，传感和通信。在这个框架中，我们推导出频谱效率，线性二次调节器的成本和能量消耗。然后，提出了一种新的性能指标称为\textit{energy-to-control efficiency}的物联网控制系统。此外，我们优化的能量控制效率，同时保证URLLC的要求，因此，一个通用的和复杂的最大-最小联合优化问题的物联网控制系统制定。为了以合理的复杂度最优地解决该问题，我们提出了两种无线电资源分配算法。最后，仿真结果表明，我们提出的算法可以显着提高能源控制效率的物联网控制系统与URLLC。
2020-02-18 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Age Tradeoff in Status Update Communication Systems with Retransmission
信息量是一种新的通信系统性能指标，用于指示最近接收数据的新鲜度，在监控场景中有着广泛的应用。这些应用中的另一个重要性能指标是能耗，因为监视器或传感器通常是能量受限的。在本文中，我们研究的能量年龄权衡的状态更新系统中的数据传输从源到接收器可能会遇到失败，由于信道错误。由于状态感测过程消耗能量，当传输失败发生时，源可以对现有数据进行加密以节省用于感测的能量，或者感测并发送新的更新以最小化信息的年龄。基于阈值的重传策略被认为是每个更新被允许发送不超过M次。导出了封闭形式的平均信息年龄和能量消耗，并将其表示为信道故障概率和最大重传次数M的函数。数值模拟验证了我们的分析结果，并说明了平均信息年龄和能源消耗之间的权衡。
2018-08-06 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface With Energy Harvesting Assisted Cooperative Ambient Backscatter Communications
采用可重构智能表面（RIS）辅助后向散射发射机，可以提高协作环境后向散射通信（CABC）的性能。由于RIS功耗是一个不可忽略的问题，我们考虑一个RIS辅助CABC系统，其中RIS与能量收集电路不仅可以反射信号，而且还可以收集无线能量。我们研究的传输设计问题，以尽量减少RIS的功耗与服务质量的约束，主动和反向散射传输。该优化问题是一个混合整数非凸规划问题，是NP-困难的。针对这一问题，提出了一种基于块坐标下降、半定松弛和乘子交替方向法的算法。仿真结果验证了该算法的有效性。
2022-09-07 cs.IT math.IT
Static Power Consumption Modeling and Measurement of Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文针对可重构智能表面（RIS）的静态功耗进行建模与测量，将RIS硬件分为FPGA控制板、驱动电路和RIS单元，重点研究前两者的功耗特性，并对多种类型RIS的驱动电路功耗进行建模，为RIS辅助无线通信系统的优化设计和能效评估提供了关键依据。
2023-03-01 cs.IT eess.SP math.IT
Information trade-offs for optical quantum communication
最近的工作已经精确地描述了三个关键信息处理任务之间可实现的权衡-经典通信（生成或消费），量子通信（生成或消费）和共享纠缠（分发或消费），分别以比特，量子比特和每个信道使用的ebits来衡量。该三维区域的切片和角点简化为用于量子信道的众所周知的协议。折衷编码技术可以达到该区域中的任何点，并且可以胜过用于单独完成每个信息处理任务的最知名协议之间的时间共享。以前，已经发现的折衷编码的益处太小而没有实用价值（即，用于移相和通用克隆机通道）。在这封信中，我们证明了相关的性能增益实际上是非常高的几个物理相关的玻色子信道模型的自由空间/光纤链路，热噪声通道，和放大器。我们表明，显着的性能增益，从权衡编码也适用于交易时，同时通过秘密密钥辅助玻色子信道传输公共和私人经典信息之间的光子数资源。
2012-06-21 cs.IT math.IT quant-ph
Power Consumption of LDPC Decoders in Software Radio
LDPC码是一种功能强大的纠错码，已被应用于许多先进的通信系统中。软件无线电的蓬勃发展促使我们研究LDPC译码器在处理器上的实现。在本文中，我们估计和比较的LDPC译码算法的复杂度和功耗的通用处理器上运行。利用估计结果，我们提出了两种软件无线电功率控制方案：基于信噪比的算法分集和联合发射功率和接收能量管理。总体而言，本文讨论了一般关注使用处理器作为软件无线电平台的LDPC解码器的实施。
2011-03-26 cs.IT math.IT
Deep Reinforcement Learning for MIMO Communication with Low-Resolution ADCs
针对低分辨率ADC的MIMO通信系统中ADC功耗与通信速率的权衡问题，提出一种结合深度神经网络互信息估计器与策略梯度的强化学习架构来优化混合波束成形矩阵和ADC阈值，理论证明其收敛至全局最优策略，且性能接近穷举搜索。
2025-04-26 cs.IT math.IT
Energy Efficient Resource Allocation in Machine-to-Machine Communications with Multiple Access and Energy Harvesting for IoT
本文研究具有非线性能量收集的机器对机器（M2M）蜂窝网络的节能资源分配，特别关注两种不同的多址接入策略，即非正交多址（NOMA）和时分多址（TDMA）。我们的目标是通过联合功率控制和时间分配，同时考虑电路功耗，以最大限度地减少网络的总能耗。对于NOMA和TDMA策略，我们表明，它是最佳的每个机器类型的通信设备（MTCD）传输的最小吞吐量，和每个MTCD的能量消耗是一个凸函数分配的传输时间。基于推导出的MTCD的发射功率的最优条件，我们将NOMA的原始优化问题转化为一个等价的问题，可以通过迭代功率控制和时间分配算法次优解决。通过一个适当的变量变换，我们也把原来的TDMA优化问题转化为一个等价的易处理的问题，它可以迭代求解。数值结果验证了理论分析的正确性，并表明在MTCD的低电路功率区，NOMA比TDMA消耗更少的总能量，而在MTCD的高电路功率区，TDMA比NOMA具有更好的网络能量效率。
2017-11-29 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface: Power Consumption Modeling and Practical Measurement Validation
针对RIS功耗建模与验证的空白，提出将RIS硬件分为FPGA控制板、驱动电路和单元单元三部分的功耗模型，并通过五种不同RIS的实测验证其通用性，进而探讨低功耗设计方法。
2024-02-06 cs.IT eess.SP math.IT
Massive UAV-to-Ground Communication and its Stable Movement Control: A Mean-Field Approach
提出了一种大规模无人机（UAV）在城市灾难现场提供紧急蜂窝连接的实时运动控制算法。该算法在避免瞬时风动力条件下无人机间碰撞的同时，最小化了每架无人机单位下行速率的能耗。通过平均场博弈理论的群集方法，每个无人机的速度控制只需要自己的位置和信道状态。在3GPP无人机信道模型下，仿真结果验证了该算法在冲突数和每数据率能耗方面的性能。
2018-05-24 cs.IT cs.NI math.IT
Throughput Maximization for Laser-Powered UAV Wireless Communication Systems
激光电源已成为为无人机（UAV）提供方便和可持续能源供应的可行解决方案。在本文中，我们研究了一种激光供电的无人机无线通信系统，其中激光发射器发送激光束来充电飞行中的固定翼无人机，无人机使用收集的激光能量与地面站进行通信。为了维持无人机的可持续运行，其总能量消耗不能超过激光发射器的能量。在这样的激光能量收集约束下，我们通过联合优化无人机的轨迹及其发射功率分配，在有限的持续时间内最大化从无人机到地面站的下行链路通信吞吐量。但由于无人机能耗模型复杂，该问题具有非凸性，求解难度较大。为了解决这个问题，我们首先考虑一个特殊的情况下，一个双圆形的无人机轨迹，平衡之间的权衡最大限度地提高激光能量收集与无线通信在无人机的性能。接下来，基于所获得的双圆轨迹，我们提出了一个有效的解决方案的一般问题，通过应用交替优化和序列凸规划（SCP）的技术。最后，数值结果验证了所提出的设计的通信吞吐量性能。
2018-03-02 cs.IT math.IT
Exploiting Network Cooperation in Green Wireless Communication
对能量高效或所谓的“绿色”无线通信以减少蜂窝网络中的能量消耗的兴趣日益增长。由于今天的无线终端通常配备有多个网络接入接口，如蓝牙，Wi-Fi和蜂窝网络，本文研究用户终端相互合作，在发送他们的数据包到基站（BS），通过利用多个网络接入接口，称为网络间合作。我们还研究了传统的计划，没有用户的合作，并与网络内的合作进行比较。给定目标中断概率和数据率要求，我们分析了传统方案的能量消耗相比，建议网络间的合作，考虑到物理层信道损伤（包括路径损耗，衰落和热噪声）和上层协议开销。示出了不同网络实体之间的距离（即，用户终端和BS）对所提出的网络间协作方案的能量效率具有显著影响。具体地，当协作用户靠近BS或用户彼此远离时，网络间协作可能比没有用户协作或具有网络内协作的常规方案消耗更多的能量。然而，由于协作用户远离BS并且用户间距离不是太大，因此网络间协作比传统方案显著降低了能量消耗。
2012-10-14 cs.IT cs.PF math.IT
Reconfigurable Adaptive Channel Sensing
通道感测包括不时探测通道以检查它是否处于活动状态（例如，由于传入消息）。当通信是稀疏的，信息在很长一段时间内发送一次时，信道感知成为能量消耗的重要来源。如何可靠地检测消息，同时最大限度地减少接收方的能耗？本文通过一种称为AdaSense的可重构方案来解决这个问题，该方案利用了接收机噪声系数（即，接收机增加了噪声）和接收机功耗;较高的功率通常转化为较少噪声的信道观测。AdaSense以低功耗、低可靠性模式开始，并根据一些信道观察结果做出第一个尝试性决定。如果消息被声明，则它切换到高功率高可靠性模式以确认该决定，否则它在第二阶段的整个持续时间内休眠。与诸如BMAC协议等突出的检测方案相比，AdaSense提供了相对能量增益，随着通信变得稀疏，该相对能量增益在小概率的虚警机制中无限增长。在非渐近制度的能量增益是30%至75%的通信场景中通常发现的唤醒接收器的上下文中。
2021-04-26 cs.IT math.IT
Double Self-Sustainable Reconfigurable Intelligent Surfaces Aided Wireless Communications
本文研究双自持续可重构智能表面辅助的多用户MIMO系统，通过能量收集实现RIS自持续，并利用基于惩罚和逐次凸逼近的块坐标下降算法联合优化波束成形与RIS参数，显著降低基站发射功率。
2024-05-07 cs.IT math.IT
Low-Power Double RIS-Assisted Mobile LEO Satellite Communications
Ericsson Research（爱立信研究）；Indian Institute of Technology Goa（印度理工学院果阿分校）
本文提出一种低功耗双RIS辅助的LEO卫星通信架构，通过双阶段波束成形提升能效和信号性能，仿真显示可实现40 dB的功率节省。
2025-12-01 cs.IT eess.SP math.IT
An Energy-Efficient Controller for Wirelessly-Powered Communication Networks
在无线供电的通信网络（WPCN）中，能量接入点（E-AP）通过射频波传输来供应网络节点的能量需求，并且节点将其接收的能量存储在其电池中以用于可能的数据传输。在本文中，我们提出了一个在线控制策略的能量传输从E-AP的无线节点和节点之间的数据传输。与我们提出的控制策略，所有的数据队列的节点是稳定的，而网络的平均能量消耗被证明是在一个有界的差距所需的最小能量稳定的网络。我们提出的政策是使用二次李雅普诺夫函数来捕获的限制，其电池水平所施加的节点的能量消耗。我们表明，根据所提出的控制策略，在数据队列中的积压水平和电池中的存储能量水平在一些恒定的水平附近的小间隔波动。因此，通过施加可忽略不计的平均数据丢失率，数据缓冲区的大小和节点的电池容量可以显着减少。
2019-05-15 cs.IT math.IT
Energy Efficient Distributed Coding for Data Collection in a Noisy Sparse Network
我们考虑的问题，数据汇集在一个两层网络组成的（1）之间的$N$分布式代理和一个远程汇聚节点的链接;（2）稀疏网络形成的这些分布式代理。我们研究了智能体通信对整体能量消耗的影响。尽管代理之间的稀疏连接，我们提供了一个网络编码方案，减少了整体能源消耗的一个因素相比，一个天真的计划，忽略了智能体通信的$Θ(\log N)$。通过提供下界的能量消耗和稀疏（链接数）的网络，我们表明，是能量最优的，除了一个因素的$Θ(\log\log N)$。该方案扩展了Gallager以前的工作，从一个完整的图到稀疏图的噪声广播，同时带来了新的技术，从错误控制编码和噪声电路。
2016-01-22 cs.IT math.IT
Wideband Channel Estimation for Hybrid Beamforming Millimeter Wave Communication Systems with Low-Resolution ADCs
潜在的巨大频谱资源使毫米波通信成为一项很有前途的技术。由于用于波束成形以克服大的传播损耗的大量天线和模数转换器（ADC）而导致的高功耗在实践中是有问题的。由于混合波束成形架构和低分辨率ADC被认为可以降低功耗，因此毫米波信道的估计变得具有挑战性。我们评估了几种信道估计算法的宽带毫米波系统的混合波束形成和低分辨率ADC。通过仿真，我们表明：1）在感兴趣的SNR范围内，具有最小二乘估计的无限位ADC的信道估计性能比具有正交匹配追踪（OMP）的1位ADC差，2）当使用OMP时，三位和四位量化器可以实现接近未量化情况的信道估计性能，3）如果利用足够的帧，则具有单个RF链的接收器可以产生比具有四个RF链的接收器更好的估计，以及4）对于一位ADC，利用更高的发射功率和更多的帧来增强性能在某个点之后对估计性能产生不利影响。
2017-10-29 cs.IT math.IT
Decision Error Probability in a Two-stage Communication Network for Smart Grids with Imperfect Data Links
本文分析了一种情况下，配电系统运营商需要估计是否在一个给定的时间段内的平均功率需求是使用1位无记忆方案高于预定的阈值。具体地说，各个智能电表周期性地监视其各自家庭的平均电力需求，以仅使用1比特信号来通知系统操作员其是否高于预定水平。仪表和操作员之间的通信链路发生在两个跳，并被建模为二进制对称信道。第一跳将各个智能电表连接到其相应的聚合器，而第二跳将不同的聚合器连接到系统运营商。关于功率需求的决定也基于所接收的信息比特分两个阶段发生。我们在这里考虑三个决策规则：AND，OR和多数。我们的分析结果表明的情况下（即如何频繁的电表经历的消费超过定义的阈值）和设计设置（即决策规则），可以达到一个低的错误概率。我们用来自12个家庭和3个聚合器的实际日常消费的数值结果来说明我们的方法。
2016-08-04 cs.IT math.IT
Block Orthogonal Sparse Superposition Codes for $ \sf{L}^3 $ Communications: Low Error Rate, Low Latency, and Low Power Consumption
针对衰落信道下BOSS码性能下降问题，提出了MMSE-A-MAP和NSD两种联合解调解码算法，在降低复杂度与延迟的同时提升了性能，并验证了其在低功耗传输中的可行性。
2024-03-23 cs.IT eess.SP math.IT
Effective Energy Efficiency of Ultra-reliable Low Latency Communication
有效容量定义了受特定延迟约束的最大通信速率，而有效能量效率（effective energy efficiency，EEE）表示有效容量与功耗之间的比率。我们分析了超可靠网络在有限块长度制度下运行的可靠性。我们得到了一个封闭的形式近似的准静态Nakagami- $m$（和瑞利作为子情况）衰落信道的功率，错误概率和延迟的函数的衰减。此外，我们描述了QoS约束的最大化问题的不同的功耗模型，这表明有限和无限块长度编码之间的显着差异，就最大化和最优功率分配策略。如文献中所述，使用一次传输实现超可靠性消耗大量功率，这不适用于能量有限的物联网设备。在此上下文中，考虑机器类型通信（MTC）中的空缓冲器概率和扩展最大延迟容限共同增强了容错性，并允许自适应重传错误分组。我们的分析表明，通过最小化非空缓冲区概率来获得每次传输的最佳错误概率接近最优解，同时通过Dinkelbach算法进行分析。此外，结果表明，通过应用自适应重传协议，同时牺牲了有限的延迟增加的功率节省和显着的带宽增益。
2021-01-20 cs.IT math.IT
Joint power and resource allocation of D2D communication with low-resolution ADC
本文考虑了用于具有采用具有不同分辨率的ADC的多天线BS的设备到设备（D2D）蜂窝系统的联合功率控制和资源分配。我们提出了一个四步算法，优化ADC的分辨率分布在基站（BS），以减少能量消耗和执行联合功率控制和资源分配的D2D通信用户（DUE）和蜂窝用户（CUE），以提高D2D的可靠性。
2019-05-09 cs.IT eess.SP math.IT
Grant-Free Radio Access for Short-Packet Communications over 5G Networks
无线电接入管理在连接设备的延迟和能耗方面起着至关重要的作用。现有蜂窝网络中的无线电接入由于其信令开销而不能有效地支持大规模连接。在本文中，我们研究了一种异步免授权窄带数据传输协议，旨在提供低能耗和延迟，通过放宽同步/预留要求的成本发送几个数据包副本在发送端和更复杂的信号处理在接收端。具体地，定时和频率偏移以及相同分组的多个副本的发送在接收器侧被利用为干扰的形式以触发连续干扰消除。所提出的方案进行了研究，推导出封闭形式的表达式的关键性能指标，包括可靠性和电池寿命。性能评估表明，该方案可以调整，以实现低复杂度设备的长电池寿命的无线接入。所得到的结果表明存在的流量负载区域，同步访问优于异步访问，反之亦然。
2017-09-07 cs.IT math.IT
Building Resilience in Wireless Communication Systems With a Secret-Key Budget
Princeton University（普林斯顿大学）；Linköping University（林雪平大学）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
针对带密钥生成功能的无线通信系统，本文提出新型物理层弹性指标，对比三类功率分配方案，实现指定弹性下的发射功率最小化，为系统参数优化提供支撑。
2025-06-10 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Hybrid Beamforming with Dynamic On-off Control for Integrated Sensing, Communications, and Powering
本文研究多功能集成感知、通信与供能系统的能效混合波束成形设计，提出支持动态开关控制的混合架构与全面功耗模型，通过联合优化波束成形与开关控制以最小化总功耗并保证各项性能要求。
2024-03-25 cs.IT eess.SP math.IT
Many a little Makes a Mickle: Probing Backscattering Energy Recycling for Backscatter Communications
本文研究多反向散射设备全双工通信中的反向散射能量回收，通过联合时间调度、波束成形和反射系数调整，利用Dinkelbach方法和交替迭代算法最大化系统总能量效率，仿真验证其优于基准算法。
2022-09-09 cs.IT eess.SP math.IT
Power-Constrained Trajectory Optimization for Wireless UAV Relays with Random Requests
本文研究了旋翼无人机作为中继站的自适应轨迹设计问题，该中继站位于一个圆形小区内，根据泊松过程随机产生上行数据传输，并与一个中心基站相连。我们寻求最小化预期的平均通信延迟，以服务的数据传输请求，受平均功率约束的无人机的移动性。该问题被描述为一个半马尔可夫决策过程，并表明该策略具有两尺度结构，可以有效地优化：在外部决策中，在开始通信阶段时，给定其当前半径，无人机选择目标末端半径位置，以便在平均长期通信延迟和功耗之间进行最优权衡;在内部决策中，UAV在起始半径和选定的结束半径之间选择其轨迹，以便最大限度地减少延迟和能量消耗以服务当前请求。数值计算表明，在等待阶段，无人机以最节能的速度在某个最佳半径上盘旋，直到收到新的请求。最后，预期的平均通信延迟和功耗的最优策略相比，几个启发式，表现出减少延迟超过50%和20%，分别相比，静态和移动启发式计划。
2020-02-28 cs.IT eess.SP math.IT
Dynamic MIMO Architecture Design for Near-Field Communications
本文提出一种动态混合波束赋形架构，通过减少射频链数量并优化波束赋形，在近场MIMO网络中实现空间复用与功耗的权衡，并设计了连续和离散移相器下的高效算法。
2023-12-25 cs.IT eess.SP math.IT
Low Power Receiver Front Ends: Scaling Laws and Applications
在本文中，我们结合通信理论的法律与已知的，实际验证的结果从电路理论。其结果是，我们得到封闭形式的理论表达式，将基本系统设计和环境参数与通信接收机的模拟前端的功耗联系起来。这些缩放定律和边界的集合旨在为实际的低功耗前端设计提供理论参考。在一组结果中，我们首先发现，如果环境参数（衰落和阻塞水平）是静态的，则前端功耗至少按SNDR ^3/2缩放。所得到的缩放定律随后被用于推导前端功耗与其他几个重要的通信系统参数之间的关系，即，数字调制星座大小、符号错误概率、差错控制编码增益和编码速率。这种关系，反过来，可以使用时，决定采用低功耗应用的系统设计策略。例如，如果采用差错控制编码，则对于整个接收机而言最节能的策略是使用具有适度编码增益和简单解码算法的码，诸如卷积码。在另一组结果中，我们发现如果性能保持不变，前端功率如何随环境参数而变化。这产生了适应通信环境的接收机的平均功率降低的界限。例如，如果接收器前端适应衰落波动，同时保持性能高于某个给定的最低要求，则与非自适应前端相比，功率理论上可以降低至少20倍。
2019-07-10 cs.IT eess.SP math.IT
