Cell-Free Massive MIMO for 6G Wireless Communication Networks
最近商业化的第五代（5G）无线通信网络实现了许多改进，包括通过大规模多输入多输出（MIMO）、毫米波等多项关键技术实现空中接口增强、频谱扩展和网络强化。通信和超密集网络。尽管5G商用系统已经部署，但无线通信仍面临着许多挑战，以实现连接智能和无数应用，如工业物联网，自治系统，脑机接口，数字孪生，触觉互联网等，因此，迫切需要启动第六代（6G）无线通信系统的研究。在这些系统的候选技术中，结合分布式系统和大规模MIMO的优点的无小区大规模MIMO被认为是提高无线传输效率的关键解决方案，并成为国际前沿。在本文中，我们提出了一个全面的研究无小区的大规模MIMO的6G无线通信网络，特别是从信号处理的角度。我们专注于使物理层技术的无小区大规模MIMO，如用户关联，导频分配，发射机和接收机的设计，以及功率控制和分配。此外，一些当前和未来的研究问题进行了强调。
2021-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Large Artificial Intelligence Models for Future Wireless Communications
University of Surrey（萨里大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；University of Houston（休斯顿大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）
本文提出大规模AI模型在无线通信中的架构，探讨其在数据分析、资源分配和实时适应中的优势，以及未来发展的挑战与解决方案。
2026-01-11 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Modeling in RIS-Empowered Wireless Communications
实现下一代无线技术的最关键方面之一是开发准确一致的信道模型，以便在实际测量的帮助下进行有效验证。从这个观点出发，最近已经进行了显著的研究，以通过包括可重构智能表面（RIS）来对涉及无线传播环境的修改的传播信道进行建模。本研究的主要目的是提出一个愿景的信道建模策略的RIS授权的通信系统考虑到国家的最先进的信道和传播建模的努力在文献中。此外，还期望引起对开源和符合标准的物理信道建模工作的关注，以提供关于未来无线网络中的RIS的实际用例的全面见解。
2022-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Wireless Communications: Overview of Hardware Designs, Channel Models, and Estimation Techniques
未来第六代（6G）无线通信网络的苛刻目标已经刺激了最近对用于无线连接的新型材料和射频前端架构以及革命性通信和计算范例的研究工作。在6G的先驱候选技术中，有一种是可重构智能表面（RISs），它是一种人工平面结构，具有集成电子电路，可以通过编程来操纵各种功能的入射电磁场。在无线网络中部署RISs最近被提倡为将任何无线信号传播环境转换为动态可编程环境的革命性手段，旨在用于各种联网目标，例如覆盖范围扩展和容量提升，具有能量效率和保密性的时空聚焦以及低电磁场暴露。出于最近在该领域的RIS和随之而来的开创性的概念，RIS使智能无线环境的兴趣越来越大，在本文中，我们概述和分类的RIS硬件架构的最新进展，以及最新的发展在建模的RIS单元元素和RIS授权的无线信号传播。我们还提出了一个全面的概述的信道估计方法的RIS授权的通信系统，这构成了一个先决条件的一步，在未来的无线网络中的RIS的优化纳入。最后，我们讨论了RIS技术在最新无线通信标准中的相关性，并强调了RIS技术的当前和未来标准化活动以及随之而来的RIS授权无线网络方法。
2022-03-07 cs.IT eess.SP math.IT
Bit Error Rate Performance and Diversity Analysis for Mediumband Wireless Communication
本文通过统计分析和仿真研究了TmTs平面上中带信道的未编码误码率与分集阶数性能极限，证明合理设计的中带无线系统可利用深衰落避免效应在非视距环境中实现更优误码率和更高阶分集。
2023-11-21 cs.IT eess.SP math.IT
Review of Machine Learning Applications in Wireless Communications
本文着眼于机器学习（ML）在无线通信技术中应用的各个方面，主要关注第五代（5G）和毫米波（mmWave）技术。本文包括3篇关于机器学习在无线通信技术中应用的论文的摘要。本文论述了机器学习在无线通信中集成的必要性、无线通信中使用的机器学习技术的类型、ML在无线通信中的优势和潜力、ML在无线通信中的实现参数以及基于RSS的室内毫米波无线网络使用分类的研究。
2021-01-20 eess.SP
Performance Analysis of Intelligent Reflective Surfaces for Wireless Communication
提出了一种用于辅助无线通信的智能反射表面（IRS）的基本性能界限的统计特性。为此，中断概率，平均符号错误概率，和可达到的速率界推导出封闭形式。通过在高信噪比（SNR）制度的渐近分析，可实现的分集阶数。因此，我们表明，只有可控的相位调整，可以实现的顺序中的无源反射元件嵌入在IRS的数量的分集增益。因此，IRS具有通过智能地控制传播信道而不采用额外的有源射频链来提高无线性能的巨大潜力。
2020-02-13 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Communications with Programmable Metasurface: New Paradigms, Opportunities, and Challenges on Transceiver Design
诸如超大规模多输入多输出（UM-MIMO）、太赫兹（THz）通信的许多新兴技术作为在未来第六代（6 G）移动通信系统中支持极高接入速率和优异网络容量的有前景的技术正在积极讨论中。然而，这些技术在实际应用中仍面临许多挑战。特别地，UM-MIMO和THz通信需要极大量的射频（RF）链，并且因此遭受过高的硬件成本和复杂性。在这篇文章中，我们介绍了一个新的范例来解决上述问题，即无线通信启用可编程元表面，通过利用强大的能力操纵电磁波的元表面。我们将首先介绍可编程元表面的基本概念，其次是在未来的无线通信系统的可编程元表面启用有前途的范式转变。特别是，我们提出了两种应用可编程元表面在无线收发器的前瞻性范例：即RF链自由发射机和空间下变频接收机，这两者都有很大的潜力，以简化架构，降低未来无线收发器的硬件成本。此外，我们提出的设计架构，初步的实验结果和这些新的范例的主要优势，并讨论其潜在的机遇和挑战，超大规模的6 G通信与低硬件复杂性，低成本，高能效。
2019-07-03 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces and Metamaterials: The Potential of Wave Propagation Control for 6G Wireless Communications
无线通信网络的未来6 G将不得不满足日益苛刻水平的多种要求，无论是单独还是以小组组合的方式。这种趋势刺激了最近的收发器硬件架构和新的无线连接概念的研究活动。在新兴的无线硬件体系结构中，有可重构智能表面（RIS），其是具有集成电子电路的人造平面结构，所述集成电子电路可以被编程以在各种各样的功能中操纵输入的电磁（EM）场。在无线网络中嵌入RISs是一种革命性的手段，可以将任何自然的被动无线通信环境转变为主动环境。这可以通过将成本有效且易于涂覆的RI部署到环境的物体（例如，建筑物立面和室内墙壁/天花板），从而为各种无线联网目标的范围提供增加的环境智能。在本文中，我们首先提供了一个简短的历史波传播控制的光学和声学，并概述了两个代表性的室内无线试验在2.47 GHz的空间电磁调制与无源离散RIS。第一次试验可以追溯到2014年，展示了高度精确的时空聚焦和调零的可行性，而最近的第二次试验表明，无源RISs可以丰富多径散射，从而实现吞吐量提升的通信链路。出于对智能电磁波传播调制的RIS潜力的最新研究兴奋，我们描述了RIS硬件架构的现状，并提出了RIS设计和RIS授权的6 G无线通信的关键开放挑战和未来的研究方向。
2020-06-19 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Communications Through Reconfigurable Intelligent Surfaces
移动通信的未来看起来令人兴奋，因为潜在的新用例和未来第六代（6 G）及更高无线网络的挑战性要求。自从无线通信的现代时代开始以来，传播介质已经被感知为发射机和接收机之间的随机行为实体，由于所发射的无线电波与周围物体的不可控的相互作用，这降低了接收信号的质量。另一方面，无线通信中最近出现的可重构智能表面使得网络运营商能够通过克服自然无线传播的负面影响来控制无线电波的散射、反射和折射特性。最近的研究结果表明，可重构智能表面可以有效地控制波前，例如，相位、幅度、频率甚至极化，而不需要复杂的解码、编码和射频处理操作。受这种新兴技术潜力的推动，本文旨在为读者提供关于最先进解决方案的详细概述和历史视角，并详细阐述与其他技术的根本差异，最重要的开放研究问题，以及为什么使用可重构智能表面需要重新考虑通信的原因-目前在无线网络中使用的理论模型。本文还使用数学技术探讨了可重构智能表面辅助通信系统的理论性能极限，并详细阐述了智能表面在6 G及更高无线网络中的潜在用例。
2019-07-19 cs.IT eess.SP math.IT
Semantic Security for Indoor THz-Wireless Communication
研究了工业室内太赫兹（THz）无线通信应用中的物理层安全问题。我们使用一个类似的模型被用于加性高斯白噪声（AWGN）无线通信信道。一个细胞通信和定向通信的情况下进行了分析，以说明可实现的语义安全保证窃听信道与有限块长度太赫兹无线通信链路。我们表明，弱定向发射机（爱丽丝）天线，它允许与多个合法的接收机（鲍勃）没有适应的对齐，导致在大的不安全区域的小区类型的通信。在定向通信场景中，仅当Alice和Bob之间的距离较大时，所产生的不安全区域才被示出为覆盖室内环境的大体积。因此，我们的结果为两个选定的情况下，有一个严格的权衡之间的目标语义安全级别和可靠和安全的合法接收器的数量。此外，保密码参数和天线属性上可实现的语义安全级别的影响进行了说明，以显示可能的改进方向，以保证实际可接受的安全级别与PLS方法的工业室内太赫兹无线通信应用。
2021-07-19 cs.CR cs.IT eess.SP
Federated learning and next generation wireless communications: A survey on bidirectional relationship
Thompson Rivers University（汤普森河大学）；University of Luxembourg（卢森堡大学）
为了满足下一代无线通信网络的高度异构性要求，研究界越来越依赖于使用机器学习解决方案进行实时决策和无线资源管理。传统的机器学习采用完全集中式架构，其中整个训练数据在一个节点处收集，例如，云服务器，这大大增加了通信开销，也引起了严重的隐私问题。为此，最近提出了一种称为联邦学习（FL）的分布式机器学习范式。在FL中，每个参与的边缘设备通过使用其自己的训练数据来训练其本地模型。然后，经由无线信道，本地训练的模型的权重或参数被发送到中央PS，中央PS聚合它们并更新全局模型。一方面，FL对优化无线通信网络资源起着重要作用，另一方面，无线通信又是FL的关键，FL与无线通信之间存在着“双向”关系。虽然FL是一个新兴的概念，许多出版物已经发表在FL及其应用领域的下一代无线网络。然而，我们注意到，没有一个作品强调FL和无线通信之间的双向关系。因此，本调查文件的目的是弥合这一差距，在文献中提供了一个及时和全面的讨论FL和无线通信之间的相互依存关系。
2022-01-10 cs.LG eess.SP
A Survey on Channel Estimation and Practical Passive Beamforming Design for Intelligent Reflecting Surface Aided Wireless Communications
智能反射表面（IRS）通过实时数字控制经由大量无源反射元件的信号反射，已经成为实现用于无线通信的智能和可重构无线电环境的关键使能技术。传统的无线通信技术只能适应动态无线信道，但对动态无线信道没有或有限的控制，与之不同的是，IRS提供了一种新的和具有成本效益的手段，以主动的方式对抗无线信道损伤。然而，尽管IRS具有巨大的潜力，但在其有效集成到无线通信系统中，特别是在各种实际硬件约束下的信道估计和无源波束形成设计方面，IRS面临着新的和独特的挑战。在本文中，我们提供了一个全面的调查最新的研究在IRS辅助无线通信，重点是有前途的解决方案，以解决实际的设计问题。此外，我们讨论了新的和新兴的IRS架构和应用程序，以及他们的实际设计问题，以激励未来的研究。
2022-02-01 cs.ET cs.IT eess.SP
D2D Communications Underlaying Wireless Powered Communication Networks
在本文中，我们调查的资源分配问题的D2D通信下的无线供电的通信网络，其中多个D2D对收获能量从一个发电站配备有多个天线，然后发送信息信号同时在相同的频谱资源。其目标是通过联合时间调度和功率控制来最大化总吞吐量，同时满足能量因果约束。该方法首先将非凸规划问题转化为一个非线性分式规划问题，并进行了巧妙的重构。然后，利用D.C.（两个凸函数的差）规划，通过迭代地求解一系列凸问题来获得非凸问题的次优解。仿真结果表明，该方案在不同的场景下都能很好地工作，与现有方案相比，可以显著提高系统的吞吐量。
2018-05-29 cs.IT eess.SP math.IT
A Survey of Intelligent Reflecting Surfaces (IRSs): Towards 6G Wireless Communication Networks
智能反射表面（IRS）可调整无线环境以提高频谱和能源效率。鉴于IRS概念作为6 G无线通信的一种有前途的技术最近受到了广泛关注，本文对IRS进行了综述。具体来说，我们将最近的IRS研究分类如下。对于IRS辅助通信，总结包括容量/数据速率分析、功率/频谱优化、信道估计、基于深度学习的设计和可靠性分析。然后，我们审查IRS的实现，以及使用IRS在安全通信，终端定位，和其他新的应用。我们进一步确定了IRS的未来研究方向，并设想IRS技术在6 G通信网络中发挥关键作用，类似于5G网络中的大规模多输入多输出。作为对IRS的及时总结，我们的工作将对研究6 G网络IRS的研究人员和从业人员感兴趣。
2019-11-02 cs.IT cs.NI eess.SP
Integrated Millimeter Wave and Sub-6 GHz Wireless Networks: A Roadmap for Joint Mobile Broadband and Ultra-Reliable Low-Latency Communications
下一代无线网络必须通过跨越增强型移动宽带（eMBB）的广泛无线服务以及超可靠低延迟通信（URLLC）来实现增强现实和联网自动驾驶汽车等新兴技术。由于频谱稀缺，仅依赖于稀缺的低于6 GHz的微波（$μ$ W）频段的现有无线系统将不能满足未来无线服务的这种严格和混合的服务要求。同时，在高频毫米波（mmWave）频带下操作被视为有吸引力的解决方案，这主要是由于大规模多天线通信的带宽可用性和可能性。然而，毫米波通信由于其对阻塞、高路径损耗和信道不确定性的敏感性而固有地不可靠。因此，为了提供URLLC和高速无线接入，期望将$μ$ W网络的可靠性与毫米波网络的高容量无缝集成。为此，本文介绍了\emph{integrated mmWave-$μ$W}通信的第一个综合教程。这种设想的集成设计将使无线网络能够实现URLLC以及eMBB，这是通过利用两个世界中的最佳世界来实现的：$μ$ W波段的可靠远程通信和毫米波频率的定向高速通信。为了实现这一目标，讨论了关键的解决方案概念，包括无线电接口的新架构、URLLC感知帧结构和资源分配方法以及移动性管理，以实现集成毫米波- $μ$ W通信的潜力。讨论了每种方案的机遇和挑战，并给出了关键结果，以显示所开发的集成毫米波- $μ$ W框架的优点。
2018-10-30 cs.IT cs.NI eess.SP
Radio technologies for environment-aware wireless communications
在本文中，我们批判性地回顾了包括无线蜂窝技术在内的当今地面无线通信系统的潜力（GSM、UMTS、LTE、NR）、无线局域网（WLAN）和无线传感器网络（WSN），用于估计信道状态信息（CSI）、训练符号和信息符号之间的比率以及信道变化率，以及CSI在环境感知无线通信中的潜在使用。研究表明，早期的通信系统提供用于窄带信道估计的手段，并且CSI仅可用作基于信号电平测量的信道衰减。通过增加通信的频谱带宽，在几乎所有当前使用的无线电技术中以某种形式的信道脉冲响应（CIR）来估计CSI，但是该信息通常在通信系统之外不可用。此外，仅针对具有活动通信的信道来估计CSI。新的无线电技术（NR）也提供估计非活动信道的CIR的可能性，并且因此提供发起环境感知无线通信的可能性。
2022-11-30 eess.SP
The Communication and Computation Trade-off in Wireless Semantic Communications
针对无线语义通信中计算与通信资源需求快速增长的问题，本文提出一种权衡指标，并利用深度强化学习最小化该指标，以在任务时延和性能约束下降低资源平衡成本。
2025-05-13 eess.SP
Federated Learning for Wireless Communications: Motivation, Opportunities and Challenges
Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院）
在无线通信社区中，人们越来越有兴趣用基于数据驱动的机器学习（ML）的解决方案来补充传统的基于模型的设计方法。虽然传统的ML方法依赖于在中央实体中具有数据和处理头的假设，但这在无线通信应用中并不总是可行的，因为私有数据的不可访问性和将原始数据传输到中央ML处理器所需的大的通信开销。因此，将数据保存在生成位置的分散式ML方法更具吸引力。由于其隐私保护的性质，联邦学习与许多无线应用特别相关，特别是在第五代（5G）网络的背景下。在这篇文章中，我们提供了一个方便的介绍联邦学习的一般思想，讨论了在5G网络中的几个可能的应用，并描述了关键的技术挑战和开放的问题，为未来的研究联邦学习的背景下，无线通信。
2020-05-03 cs.LG eess.SP stat.ML
Fast Adaptation for Deep Learning-based Wireless Communications
本文研究基于深度学习的无线通信难以快速适应动态环境的问题，利用少样本学习并结合领域知识，以MU-MIMO预编码为例综述方法并指出未来研究方向。
2024-09-06 cs.ET cs.NI eess.SP
Brain-to-Brain Communication Based on Wireless Technologies: Actual and Future Perspectives
在过去的几年中，在大脑接口领域进行了大量的研究工作，以从表示人脑中神经元活动的信号中提取神经信息。脑机接口的最新发展支持动物大脑之间的直接通信，使直接脑对脑通信成为可能。虽然这些结果是基于延迟和吞吐量要求宽松的二进制通信，但神经科学技术的快速发展表明大脑之间无线通信的潜在新场景。在本文中，我们强调了目前用于实现脑对脑通信的技术，并提出了潜在的无线通信架构和未来场景的要求。
2019-12-23 eess.SP
Embodied Intelligent Wireless (EIW): Synesthesia of Machines Empowered Wireless Communications
本文提出EIW范式，通过具身智能理念重新定义无线通信节点，实现环境感知、决策与行动的闭环，提升无线通信系统的适应性和智能性。
2025-11-28 eess.SP
Envision of mmWave Wireless Communication with Artificial Intelligence
未来无线通信系统面临传统频谱资源短缺和无线业务需求爆炸式增长的瓶颈。利用频谱资源的毫米波通信已成为下一代无线宽带蜂窝通信的有效选择。然而，传输路径损耗大以及氧气和水分子吸收严重等特性给毫米波通信带来了巨大挑战，需要寻求一种不同于低频无线通信的技术途径。在分析了毫米波的传输特性之后，全面分析了毫米波通信技术和射频前端的研究进展，深入分析了毫米波通信技术面临的技术挑战，并提出了相应的研究方向。最后，人工智能和机器学习的发展也被应用到了毫米波通信中，所以本文也涵盖了这些部分。
2023-01-12 cs.NI eess.SP
Enabling Technologies For 6g Future Wireless Communications: Opportunities And Challenges
5G无线通信技术正在推出，许多智能应用正在整合。然而，5G规范有力地融合了新兴技术的要求。这些包括数据速率、容量、延迟、可靠性、资源共享和能量/比特。为了满足这些具有挑战性的需求，研究的重点是6 G无线通信，使不同的技术和新兴的新应用。在本报告中，总结了6 G技术和应用的最新研究工作，并讨论了相关的研究挑战。
2020-02-14 eess.SP
Agent-Native Wireless Communications: Architecture, Opportunities, and the Road Ahead
The University of Hong Kong（香港大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出面向代理的无线通信框架，探讨代理智能与通信系统间的协同机制，涵盖通信系统设计与操作中的代理应用及无线服务支持，展望可测量、安全且互操作的部署方向。
2026-05-15 eess.SP
Adversarial Machine Learning in Wireless Communications using RF Data: A Review
机器学习（ML）提供了从频谱数据中学习并解决无线通信中涉及的复杂任务的有效手段。在计算资源和算法设计的最新进展的支持下，深度学习（DL）已经成功地执行各种无线通信任务，例如信号识别、频谱感测和波形设计。然而，一般的ML，特别是DL，被发现容易受到操纵，因此产生了一个称为对抗机器学习（AML）的研究领域。尽管AML在其他数据领域（如计算机视觉和自然语言处理）已得到广泛研究，但在无线通信领域对AML的研究仍处于早期阶段。本文提出了一个全面的审查集中在AML在无线通信的最新研究成果，同时占无线系统的独特特性。首先，讨论了对深度神经网络的AML攻击的背景，并提供了AML攻击类型的分类。还描述了生成对抗性示例和攻击机制的各种方法。此外，全面调查现有的研究AML攻击的各种无线通信问题，以及相应的防御机制，在无线领域。最后，随着新的攻击和防御技术的发展，最近的研究趋势和未来的总体前景AML下一代无线通信进行了讨论。
2021-08-22 eess.SP
Resource Allocation for a Wireless Powered Integrated Radar and Communication System
雷达与通信系统一体化是下一代无线通信网络的发展方向。然而，其性能受到有限能量的限制。为了克服这一问题，提出了一种无线供电的雷达与通信系统一体化系统。能量最小化问题制定的雷达和通信性能的约束。能量波束形成和雷达通信波形的联合优化，以最小化消耗的能量。利用半定松弛和辅助变量方法解决了具有挑战性的非凸问题。证明了可以得到最优解。仿真结果表明，我们提出的优化设计优于基准计划。
2018-09-02 eess.SP
Rethinking Wireless Communications through Formal Mathematical AI Reasoning
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Xidian University（西安电子科技大学）；University of Sydney（悉尼大学）；Tohoku University（东北大学）；Auburn University（奥本大学）；Western University（韦仕敦大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）
本文提出通过形式数学AI推理重新构建无线通信理论，提出验证、推导和发现三层框架，推动无线数学知识的建立。
2026-04-28 eess.SP
Achieved Throughput of Hovering UAV-Based Optical Wireless Communications
近年来，自由空间光（FSO）通信系统由于相对于传统的RF通信系统具有多个优点而在无人机（UAV）之间的通信中获得了广泛的应用。为了研究基于无人机的自由空间光通信系统在可达数据速率方面的性能，我们推导了无人机到无人机传输的平均可达速率的精确闭式表达式。我们的研究结果可以用来调查不同的FSO系统参数和基于无人机的光无线通信实现的平均数据速率之间的相互作用。
2021-04-16 eess.SP
Frequency Diverse Arrays (FDAs) vs. Phased Arrays: On the Application of FDAs for Secure Wireless Communications
距离-角度聚焦频率分集天线阵在无线通信保密中的应用是近年来提出的。然而，可以证明，FDA不适合于安全的无线通信，并且通过使用传统的相控阵列可以更有效地获得聚焦FDA的相同特性。此外，本文指出，FDAs不是构造时变聚焦波束图的好的候选者，而构造时不变聚焦波束图是根本不可能的。此外，一些不正确的考虑有关FDAs的突出。
2020-04-18 eess.SP
Radio Vortex Wireless Communications With Non-Coaxial UCA Transceiver
在过去的十年中，越来越多的研究人员集中在基于轨道角动量（OAM）的无线电涡旋无线通信，期望提供不同的OAM模式之间的正交性。均匀圆阵被认为是一种很有前途的基于OAM的涡旋无线通信天线结构。然而，大多数关于UCA的研究都集中在发送和接收UCA彼此对齐的场景上。本文研究了非同轴UCA的无线电涡旋无线通信，UCA收发器是平行但非同轴的。我们研究了信道模型，并提出了模式分解方案来分解OAM模式。然后，我们讨论了在非同轴的情况下，夹角对信道模型的影响。数值结果表明，在某些情况下，非同轴UCA收发器的频谱效率比基于对齐UCA收发器的无线电涡旋无线通信的频谱效率高。
2018-05-31 eess.SP
6G Wireless Communication Systems: Applications, Requirements, Technologies, Challenges, and Research Directions
第五代（5G）通信比第四代通信具有更多功能，即将正式推出。无线通信的新范式，即第六代（6 G）系统，在人工智能的全面支持下，预计将在2027年至2030年之间部署。在5G之后，需要解决的一些基本问题是与5G系统相比更高的系统容量、更高的数据率、更低的延迟和改进的服务质量（QoS）。本文介绍了未来6 G无线通信的愿景及其网络架构。我们讨论了人工智能、太赫兹通信、光无线技术、自由空间光网络、区块链、三维网络、量子通信、无人机、无细胞通信、无线信息和能量传输集成、传感和通信集成、接入-回程网络集成、动态网络切片、全息波束成形、以及大数据分析，可以帮助6 G架构的发展，以保证QoS。我们提出了预期的应用程序的要求和可能的技术为6 G通信。我们还概述了实现这一目标可能面临的挑战和研究方向。
2019-09-25 cs.NI eess.SP
Opportunities of Optical Spectrum for Future Wireless Communications
未来第五代（5G）通信对服务质量（诸如数据率、延迟、功耗、连接数量）的要求非常高。此外，物联网（IoT）需要大量的连接。可见光通信、光保真、光学相机通信、自由空间光通信等光无线通信（OWC）技术可以有效地服务于5G和物联网的成功部署。本文清楚地介绍了OWC网络对5G和物联网解决方案的贡献。
2020-05-30 cs.NI eess.SP
Fast and Arbitrary Beam Pattern Design for RIS-Assisted Terahertz Wireless Communication
可重构智能表面（RIS）可以辅助太赫兹无线通信恢复脆弱的视距链路，并促进波束转向。任意的反射光束图案被期望以满足不同应用中的不同要求。建立了RIS波束方向图设计与二维有限冲激响应滤波器设计之间的关系，提出了一种快速非迭代算法。仿真结果表明，该方法优于基线方法。因此，它代表了一个有前途的解决方案，快速和任意波束图案设计在RIS辅助太赫兹无线通信。
2022-05-06 eess.SP
Experimental Wireless Communication Using Chaotic Baseband Waveform
近年来，混沌信号的一些新特性在通信系统中得到了应用。然而，由于混沌信号的宽带特性，实际的换能器或天线很难将这样的宽带信号转换成适合于实际的带限无线信道的信号。因此，如何在不改变系统结构的前提下，利用混沌特性改善传统通信系统的性能，成为混沌通信中的一个关键问题。本文用混沌成形滤波器产生的混沌基带波形来说明这一困难是可以克服的。所产生的连续时间混沌波形被证明是拓扑共轭的符号序列，允许任意的信息序列编码成混沌波形。用有限冲激响应滤波器代替脉冲控制，将信息编码到混沌信号中，简化了高速通信的算法。提出了一种以混沌信号为基带信号的无线通信系统，该系统与通用的无线通信平台兼容。匹配滤波器和解码方法利用混沌特性，提高了通信系统的性能。分析了该无线通信系统的误比特率和计算复杂度性能，并与传统无线通信系统进行了比较。结果表明，所提出的混沌基带波形的无线通信方法具有更好的误码性能在静态和时变无线信道。基于常用无线开放接入研究平台的实验结果表明，在实际无线多径信道下，该方法的误码率优于传统方法。
2019-01-14 eess.SP nlin.CD
Artificial Intelligence for 5G Wireless Systems: Opportunities, Challenges, and Future Research Directions
无线通信系统的出现预示着新的尖端技术，包括自动驾驶车辆、无人驾驶航空系统、自主机器人、物联网和虚拟现实。这些技术需要高数据速率、超低延迟和高可靠性，所有这些都是第五代无线通信系统（5G）所承诺的。许多研究小组表示，如果没有人工智能（AI）集成，5G就无法满足其需求，因为5G无线网络预计将产生前所未有的流量，使无线研究设计人员能够访问大数据，这些数据可以帮助预测需求并调整小区设计以满足用户需求。随后，许多研究人员将人工智能应用于5G无线通信设计的许多方面，包括无线电资源分配，网络管理和网络安全。在本文中，我们对5G无线通信系统的AI进行了深入的回顾。在这方面，本文的目的是通过讨论许多案例研究和相关挑战来调查5G无线通信系统中的人工智能，并为在5G无线通信中利用人工智能的未来研究方向提供新的思路。
2020-09-10 eess.SP
Revolutionizing Wireless Networks with Self-Supervised Learning: A Pathway to Intelligent Communications
本文综述自监督学习在无线网络优化中的应用，并通过语义通信案例展示其在无需大量标注数据条件下提升网络性能的潜力。
2024-06-11 eess.SP
Challenges and Opportunities of Future Rural Wireless Communications
宽带接入是确保经济强劲发展和提高生活质量的关键。不幸的是，由于人口密度低和经济原因，世界各地农村地区的通信基础设施落后于城市地区。本文探讨了在广大农村地区提供宽带接入的动机和挑战，重点是无线方面，因为它在缩小数字鸿沟方面具有不可替代的作用。未来农村无线通信的应用和机会讨论了各种领域，包括居民福利，数字农业和交通。本文还全面调查了当前和新兴的无线技术，可以促进农村部署。虽然没有简单的解决方案，但研究人员迫切需要研究农村无线接入的覆盖范围，成本和可靠性。
2021-08-11 eess.SP
Wireless Semantic Transmission via Revising Modules in Conventional Communications
语义通信因其高效的频谱利用率和纠错性能而成为研究的热点。一些研究使用深度学习来提取语义特征，这些语义特征通常形成端到端的语义通信系统，并且难以解决变化的无线环境。因此，新的基于语义的编码方法和性能指标进行了研究和设计的语义系统包括各种模块，在传统的通信，但具有改进的功能。本文讨论了最近的成就，在最先进的语义通信利用传统的模块在无线系统中。我们通过两个例子表明，传统的混合自动重传请求和调制方法可以重新设计新的语义编码和指标，以进一步提高无线语义通信的性能。在本文的最后，一些开放的问题进行了确定。
2022-10-02 eess.SP
Ten Years of Deep Learning for Wireless Communications: From Learned Blocks to Deployable Wireless Intelligence
University of California, Santa Cruz（加利福尼亚大学圣克鲁兹分校）；Imperial College London（伦敦帝国学院）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文梳理了十年间深度学习在无线通信领域从替代孤立模块到开发无线智能的三次转变，指出未来无线AI发展需结合物理基础、智能体能力与标准化机制。
2026-08-04 eess.SP
Feature Engineering for Wireless Communications and Networking: Concepts, Methodologies, and Applications
本文系统梳理AI驱动无线通信中的特征工程原理、方法及ISAC应用，并提出生成式AI框架，在恶意攻击下重建低空ISAC信号频谱，使结构相似性平均提升4%。
2025-07-26 eess.SP
Configuring an Intelligent Reflecting Surface for Wireless Communications
IEEE信号处理协会很自豪地宣布第八届信号处理杯：一个令人兴奋的挑战，控制无线传播环境使用智能反射表面。智能反射表面是超材料的二维阵列，其与电磁波的相互作用可以被控制，通过调整表面上的阻抗变化。这些表面可能用于第六代（6G）移动技术中，将无线信号从发射器引导到接收器，以提高通信性能。挑战的目标是根据从空中信令阶段接收到的信号来表征智能反射表面的行为，并开发控制算法来配置表面以帮助无线通信。
2021-06-07 eess.SP
Economics of Semantic Communication System in Wireless Powered Internet of Things
语义通信系统使得无线设备能够有效地与数据的语义含义进行通信。采用语义通信系统的无线供电物联网（IoT）依赖于收集的能量来传输语义信息。然而，语义通信系统中的能量约束问题还没有得到很好的研究。在本文中，我们提出了一个基于语义的能源价值，并采取经济的方法来解决能源分配问题的激励机制设计。在我们的模型中，物联网设备（投标人）通过使用基于深度学习的最优拍卖来对能源和电力发送器（拍卖人）进行投标，从而决定获胜者和付款。结果表明，在满足个人理性（IR）和激励兼容性（IC）的情况下，无线电力发射器的收入最大化。
2021-10-04 cs.SI eess.SP
6G Oriented Wireless Communication Channel Characteristics Analysis and Modeling
基于对6 G无线通信网络的展望，全球覆盖、全频谱、全应用，全面调研6 G相关无线信道测量、信道特性、全频段全场景信道模型。特别研究了毫米波（mmWave）、太赫兹（THz）、光学波段、卫星、无人机（UAV）、海上、水下声学、高速训练（HST）、车辆对车辆（V2 V）、大规模/超大规模多输入多输出（MIMO）、轨道角动量（OAM）和工业物联网（IoT）通信信道。给出了相关的6 G信道测量和建模结果。最后指出了6 G信道测量和建模的未来研究挑战。
2020-07-28 eess.SP
Enabling Green Wireless Communications with Neuromorphic Continual Learning
Imperial College London（帝国理工学院）；National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学移动通信国家重点实验室）；Tsinghua University（清华大学）
SpikACom通过类脑持续学习实现绿色无线通信，提升计算能效并支持动态无线环境中的持续学习。
2026-01-16 eess.SP
Copula Function Parameter Regions in Analyzing Wireless Communications Performances
Ferdowsi University（Ferdowsi大学）；University of Quebec in Montreal (UQAM)（蒙特利尔魁北克大学）
提出Copula依赖参数区域概念，通过两用户MAC信道中FGM Copula的示例，从通信和概率角度推导参数区域，表明实际需求可显著缩小经典可容许区间。
2026-06-05 eess.SP
Orbital Angular Momentum for Wireless Communications
由于传统的资源（频率、时间、空间等）被有效地利用，满足无线网络中持续的容量增长和用户增加的需求变得越来越具有挑战性。近年来，人们发现电磁波不仅具有线动量，而且还具有角动量。轨道角动量波是一种具有螺旋相位的波前。基于OAM的涡旋波具有不同的拓扑荷，拓扑荷之间相互正交，为无线通信的多址接入提供了一种新的途径。本文介绍了OAM的基本理论以及基于OAM的无线通信。讨论了OAM信号产生、OAM波束汇聚和OAM信号接收的研究挑战。此外，我们提出了一种新的多用户接入与不同的OAM模式在无线网络中，多个OAM模式被用作一个新的正交维度的干扰避免。仿真结果揭示了OAM波的固有特性，表明基于OAM的无线传输可以显著提高无线网络的频谱效率。
2018-04-20 eess.SP
Optical wireless hybrid networks for 5G and beyond communications
下一个第五代（5G）及以上超高速、超低时延、极高可靠的通信系统将由异构网络组成。这些异构网络将不仅包括基于射频（RF）的系统，而且还包括基于光无线的系统。不同网络之间的混合架构是实现所需服务质量水平的一种很好的方法。在本文中，我们提供的机会所带来的混合系统考虑RF以及光无线通信技术。最后讨论了混合网络系统的关键研究方向。
2020-05-30 cs.NI eess.SP
Rydberg Atomic Receivers for Wireless Communications: Fundamentals, Potential, Applications, and Challenges
本文系统研究里德堡原子接收机的基础原理、与传统射频接收机的差异，分析其在通感一体化等新兴场景的优势，指出瞬时带宽有限等挑战并提出缓解策略与研究方向，支撑RAR辅助无线系统发展。
2025-07-16 eess.SP
Physical-Layer Network Coding: An Efficient Technique for Wireless Communications
物理层网络编码（PNC）作为网络编码的一个分支，通过将接收端的叠加信号映射为其他形式的用户消息，可以有效地提高无线网络的吞吐量。在过去的二十年中，PNC已经受到了显著的研究关注，并且已经在各种通信场景中被广泛研究，例如，双向中继通信（TWRC）、5G网络中的非正交多址接入（NOMA）、随机接入网络等。为了保证网络的可靠性，提出了信道编码PNC，并研究了相关的通信技术，如信道编码设计、低复杂度译码、跨层设计等。在这篇文章中，我们简要地回顾了信道编码PNC无线通信的变种，旨在启发未来的研究活动在这一领域。我们还提出了开放的研究问题，以及一些选定的研究方向下的PNC辅助框架。
2019-07-24 eess.SP
AI Enlightens Wireless Communication: Analyses, Solutions and Opportunities on CSI Feedback
本文对IMT-2020（5G）推进组5G + AI工作组主办的首届无线通信人工智能（AI）大赛（WAIC）进行了系统的介绍。首先给出了全信道状态信息（F-CSI）反馈问题的框架及其相应的信道数据集。然后详细阐述了基于DL的F-CSI反馈增强方案，包括信道数据分析和预处理、神经网络设计和量化增强。最后给出了不同增强方案的竞争结果。基于第一届WAIC的宝贵经验，我们还列出了一些挑战和潜在的研究领域，设计基于人工智能的无线通信系统。
2021-06-15 eess.SP
Active Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Terahertz Wireless Communications
本文探索主动可重构智能表面（RIS）辅助的太赫兹（THz）通信，通过制定考虑主动噪声、信号放大、分子吸收和波束失准等因素的遍历速率，解决了THz通信中遮挡敏感和覆盖受限的问题。
2024-07-03 cs.NI eess.SP
Distributed Reconfigurable Intelligent Surfaces for Energy Efficient Indoor Terahertz Wireless Communications
随着第五代（5G）网络的广泛商用和快速部署，第六代（6 G）无线通信被设想为在多个方面向全球用户提供有竞争力的服务质量（QoS）。6 G的关键和基础研究首先高度依赖于当频谱被认为扩展到太赫兹（THz）域时无线传播的精确建模和表征。此外，未来网络的功耗和能源效率是需要考虑的关键因素。在这项研究中，可重构智能表面（RIS）辅助无线通信的基本机制的审查的基础上，我们利用三维射线跟踪方法来分析一个现实的室内太赫兹传播环境中存在的人为障碍。此外，我们提出了一个分布式RISs框架（DRF），以协助室内太赫兹无线通信，以实现整体的能源效率。基于2,900多个室内太赫兹无线通信子场景的仿真结果的数值分析表明，应用分布式RISs可以有效克服移动人员阻塞问题，改善太赫兹信号覆盖，提高信噪比（SNR）和QoS。随着实际的硬件设计限制的调查，我们最终设想如何利用现有的通感一体化技术部署和操作这样的系统在现实中。这种分布式RISs框架还可以为物联网（IoT）网络的高效THz通信奠定基础。
2022-10-12 eess.SP
IRS-aided UAV for Future Wireless Communications: A Survey and Research Opportunities
无人机（UAV）和智能反射表面（IRS）作为即将到来的无线网络的变革性技术正在获得关注。IRS辅助无人机通信是将IRS引入到无人机通信中，以提高系统性能，同时克服无人机通信的限制和问题。本文的目的是提供一个全面的概述IRS-assisted无人机通信。首先，我们提供了五个例子，说明如何将IRS和UAV结合起来，在困难的情况下实现无与伦比的潜力。从主要性能指标的角度，即：能源效率，安全性，频谱效率等。此外，以前的研究研究技术采用机器学习算法。最后，指出了红外辅助无人机通信的研究方向和面临的挑战。
2022-12-12 eess.SP
