Optimering av energieffektivitet i trådlösa länkar genom optimala kvoter och rekonfigurerbara intelligenta ytor
Tid: Må 2024-03-04 kl 13.00
Plats: Amiga, Kistagången 16, Kista
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/66105309797
Språk: Engelska
Ämnesområde: Informations- och kommunikationsteknik
Licentiand: Anders Enqvist , Kommunikationssystem, CoS, Communication Systems
Granskare: Associate Professor Yuanwei Liu, Queen Mary University of London, London, UK
Huvudhandledare: Professor Emil Björnson, Kommunikationssystem, CoS, Department of Computer Science, KTH Royal Institute of Technology, Kista, Sweden; Associate Professor Ozlem Tugfe Demir, Kommunikationssystem, CoS, Department of Electrical and Electronics Engineering, TOBB University of Economics and Technology, Ankara, Turkey; Associate Professor Cicek Cavdar, Kommunikationssystem, CoS
QC 20240215
Abstract
Denna avhandling utforskar optimeringen av energieffektivitet (EE) i trådlösa kommunikationssystem, med fokus på både användarenheten (UE) och basstationen (BS). Den första delen av studien undersöker strategier för att minimera energiförbrukningen hos UEn vid överföring av korta datapaket, genom att använda en rekonfigurerbar intelligent yta (RIS) som styrs av basstationen för att förbättra radiokanalen. Utmaningen ligger i att balansera den ökade energiförbrukningen på grund av de ytterligare pilotsignalerna som krävs för att konfigurera en RIS mot energibesparingarna som sker underdataöverföringen. Vi föreslår ett tillvägagångssätt där en RIS delas upp i delarrayer av kontrollerbar storlek för att förkorta pilotlängden. De analytiska resultaten ger en unik lösning för minimering av energikonsumptionen i termer av pilotlängd och pilotenergi och beror på paketstorleken och de relativastyrkeförhållandena i radiokanalen mellan UE, BS och RIS. I den andra delen flyttas fokus till EE hos en basstation med flera antenner. En omfattande modell för effektförbrukning som tar hänsyn till både aktiva och passiva komponenter i transceivermodulen används. Genom attbehandla utsänd effekt, bandbredd och antalet antenner som optimeringsvariabler, härleder vi nya lösningar för det optimala värdet av dessa variabler och vi föreslår en algoritm för deras gemensamma optimering. Denna del av studien optimerar inte bara variablerna för maximal EE, utan avslöjar också en ny relation mellan utstrålad effekt och passiv effektförbrukning i transceivern, vilket leder till nya insikter kring avvägningarna mellan att använda maximal effekt och bandbredd. Tillsammans ger dessa studier en uppdaterad syn på energioptimering i trådlösa kommunikationssystem, och nya teoretiska insikter för både UE- och basstationskonfigurationer.