统计QoS约束下IRS辅助无线通信系统的能效分析：信息论视角
信息论
2024-11-04 v1 math.IT
摘要
本文研究了智能反射面（IRS）辅助无线通信系统的信息论能量效率，并考虑了关于延迟违反概率的统计服务质量（QoS）约束。具体而言，采用有效容量来刻画在满足这些统计QoS要求的前提下，时变服务过程所能支持的最大恒定到达速率。我们推导了在QoS约束下IRS辅助无线通信系统所需的最小比特能量，并通过刻画宽带斜率值，分析了在低但非零信噪比（SNR）水平下的频谱效率与能量效率的权衡。我们的分析表明，在低SNR区域，所考虑系统在统计QoS约束下的能量效率可以接近无QoS限制系统的能量效率。此外，部署足够多的实用IRS反射单元可以大幅降低在低功率区域实现期望频谱效率性能所需的能量消耗，即使使用有限比特分辨率的移相器。我们还揭示，与应用于低功率区域的结果相比，在稀疏多径衰落场景下，可以在实现相同宽带最小比特能量的同时，获得更高的有效容量性能。
引用
@article{arxiv.2411.00344,
title = {Energy Efficiency Analysis of IRS-aided Wireless Communication Systems Under Statistical QoS Constraints: An Information-Theoretic Perspective},
author = {Wenhao Wang and Deli Qiao and Lei Yang and Yueying Zhan and Derrick Wing Kwan Ng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00344},
year = {2024}
}