废弃因子：一种评估任意级联中功率效率的新指标

在本文中，我们扩展了一种称为废弃因子（Waste Factor, $W$）的新指标，这是一个用于评估级联通信系统中功率效率的数学框架，其通过考虑级联中各个组件所浪费的功率来实现。我们表明，废弃因子作为定义任意级联信号路径上浪费功率的统一指标，其推导过程与 H. Friis 在 1944 年开发噪声因子（Noise Factor, $F$）所用的数学方法相似，而后者自此成为量化级联中加性噪声功率的统一指标。此外，$W$ 的数学公式可用于人工智能（AI）和机器学习（ML）的设计与控制，以提升功率效率。我们考虑了数据中心广泛使用的能效指标电源使用效率（PUE），以评估整个数据中心的 $W$。$W$ 的使用便于比较不同数据中心及其组件之间的功率效率。我们的研究进一步探讨了级联通信系统中组件的插入损耗如何在 28 GHz 和 142 GHz 下影响 $W$ 以及数据速率性能，并使用消耗效率因子（CEF）进行评估。我们观察到 CEF 的显著敏感性，特别是对移相器插入损耗变化的敏感性。值得注意的是，CEF 变化在上行链路传输中更为显著，而下行链路传输则提供相对的 CEF 稳定性。我们的探索还涵盖了变化的用户设备（UE）和基站（BS）部署密度对蜂窝网络中 CEF 的影响。本工作强调了随着 UE 和 BS 数量的增加，142 GHz 相比 28 GHz 具有更高的能效。