智能反射面辅助短包通信中时效与能效间的折衷

来源：电子与信息学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：张洋译, 管新荣, 王权, 邓诚, 朱泽源, 蔡跃明

单位：1.陆军工程大学通信工程学院 南京 2100072.中国人民解放军32319部队 乌鲁木齐 8300023.中国人民解放军32579部队 桂林 541000

摘要：在监控物联网中，一些感知设备需要在能耗受限条件下及时地将采集信息回传给接入节点(AP)，信息年龄(AoI)和能量效率(EE)对系统都很重要。该文研究了多设备监控物联网中时效与能效之间的折衷问题，其中感知设备在智能反射面(IRS)辅助下通过短包传输监控信息给AP。为了避免多个感知设备占用同一资源块导致包的碰撞，该文提出了一个接入控制协议，并推导了平均AoI和EE的闭式表达式。在此基础上，引入了平均AoI和EE之比这个指标，通过优化传输功率来最小化平均AoI和EE之比，以折衷时效性能与能效性能。仿真结果验证了该文理论分析的正确性，并且表明所提协议能够实现更好的时效和能效性能。此外，所提算法能够有效找出最优的时效-能效折衷点。

关键词：信息年龄, 能量效率, 短包通信, 智能反射面

基金资助：国家自然科学基金(62171461, 62171464)