流体天线系统在有限块长度制度下的无人机通信
信息论
2025-12-01 v1 math.IT
摘要
本文构建了流体天线系统(FAS)-启用无人机( UAV)中继网络在有限块长度制度下的性能分析框架。我们的贡献在于建立严格的方法论，用于表征在不同传播环境下的系统可靠性。通过采用可处理的特征值近似方法，对空间相关的UAV到用户链路进行闭式表达式的块错误率(BLER)推导，其底层独立多普勒分量建模为Nakagami-衰落。该方法覆盖LoS主导的乡村场景和概率性非LoS(NLoS)城市场景。此外，发展了高信噪比(SNR)渐近分析，揭示了UAV到用户链路的基本多普勒阶数。基于此，我们进一步关注能源效率问题。构建了真实的能源效率最大化问题，显式考虑FAS端口选择过程中固有的时和能耗开销——这一因素往往被理想模型所忽略。随后提出一种高效的分层算法，以联合优化关键系统参数。大量数值结果验证了分析结果，并说明了尽管FAS可实现显著的功率节省，但运行开销引入了非平凡的权衡。这种权衡导致最优端口数目以及在乡村与城市环境中 fundamentally 不同的UAV部署策略。本工作为FAS启用无人机通信提供了基础分析和实用设计指南。
引用
@article{arxiv.2511.21834,
title = {Fluid Antenna System-Enabled UAV Communications in the Finite Blocklength Regime},
author = {Xusheng Zhu and Kai-Kit Wong and Hanjiang Hong and Han Xiao and Hao Xu and Tuo Wu and Chan-Byoung Chae},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.21834},
year = {2025}
}