Intelligent Spectrum Learning for Wireless Networks with Reconfigurable Intelligent Surfaces
可重构智能表面（RIS）通过适当的相移反射期望信号，是一种提高无线通信可靠性的有效技术。然而，撞击RIS的预期信号通常与干扰信号混合，干扰信号通常是动态的和未知的。具体地，接收到的信号与干扰加噪声比（SINR）可能被从源自非预期用户的RI反射的信号降级。为了解决这个问题，我们引入了智能频谱学习（ISL）的概念，它在RIS控制器中使用经过适当训练的卷积神经网络（CNN）来帮助RIS直接从入射信号中推断干扰信号。通过利用ISL，提出了一种分布式控制算法，通过动态配置RIS元件的活动/非活动二进制状态来最大化接收SINR。仿真结果验证了深度学习提供的性能改进，并证明了所提出的ISL辅助方法的优越性。
2021-03-02 eess.SP
Intelligent-Metasurface-Assisted Full-Duplex Wireless Communications
有限的射频频谱是无线通信系统设计中的一个基本因素。无线设备和系统数量的不断增加导致了拥挤的频谱，并增加了对通用和多功能全双工无线装置的需求。最近，动态和智能元表面被探索作为一个突出的技术解决方案，以当前的频谱稀缺的范例，机会主义地与各种用户共享频谱。智能元表面是一种动态的、超紧凑的、多功能的、可编程的结构，能够以全双工方式进行互易和非互易信号波传输。这种超颖表面的可控性和可编程性通过直流偏置以及偶尔施加到超颖表面的单位单元的有源组件的射频（RF）调制来控制，例如，二极管和晶体管。本文表明，这种智能元表面可以提高无线通信系统的性能，由于其独特的功能，如实时信号编码，非互易波束辐射，非互易波束控制放大，和先进的模式编码多址接入通信。
2021-05-19 eess.SP physics.app-ph
Intelligent O-RAN for Beyond 5G and 6G Wireless Networks
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；MediaTek（联发科技）；Samsung Electronics（三星电子）；Samsung R&D（三星研发）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）
基于开放性和智能性的原则，运营商一直在全球范围内共同努力，以增强无线电接入网络（RAN）架构。目标是在开放硬件上构建运营商定义的RAN架构（和相关接口），为第五代（5G）以及未来的第六代（6 G）无线网络提供智能无线电控制。具体来说，开放无线电接入网络（O-RAN）联盟已经通过合并xRAN论坛和C-RAN联盟而形成，以正式定义有助于实现这一目标的要求。由于O-RAN在当前无线领域的重要性，本文介绍了O-RAN联盟规定的开放式RAN的概念、原理和要求。为了说明智能在O-RAN中的作用，我们提出了一种智能无线电资源管理方案来处理流量拥塞，并在从大型运营商获得的真实数据集上展示了其功效。还讨论了符合O-RAN要求的这种部署场景的高级架构。文章最后提出了未来研究和开发的关键技术挑战和开放性问题。
2020-05-17 cs.LG 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
Integrating Base Station with Intelligent Surface for 6G Wireless Networks: Architectures, Design Issues, and Future Directions
本文综述了面向6G无线网络的IS集成基站架构与设计问题，通过数值结果对比了不同IS集成BS与传统BS的性能，并指出了未来研究方向。
2024-11-19 cs.NI eess.SP
Optimization-driven Machine Learning for Intelligent Reflecting Surfaces Assisted Wireless Networks
Sun Yat-sen University（中山大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）；University of Idaho（爱达荷大学）
智能反射面（IRS）是近年来发展起来的一种通过控制单个散射单元的相移来实现无线信道整形的无源波束形成技术。由于散射单元的尺寸较大，无源波束形成通常受到高计算复杂度和不精确信道信息的挑战。在这篇文章中，我们将重点介绍在IRS辅助的无线网络中实现性能最大化的机器学习（ML）方法。一般来说，ML方法提供了增强的灵活性和鲁棒性，以应对不确定的信息和不精确的建模。实际挑战仍然存在，主要是由于离线训练需要大量数据集，在线学习收敛缓慢。这些观察促使我们为IRS辅助的无线网络设计一种新的优化驱动的ML框架，该框架既具有基于模型的优化的效率，又具有无模型ML方法的鲁棒性。通过将决策变量分成两部分，一部分通过外循环ML方法获得，而另一部分通过求解近似问题来有效地优化。数值结果表明，优化驱动的ML方法可以提高收敛性和奖励性能相比，传统的无模型学习方法。
2020-08-29 cs.LG eess.SP
Mask R-CNN Based Object Detection for Intelligent Wireless Power Transfer
共振波束充电（RBC）是一种具有安全性、移动性和可重复充电能力的多瓦数和数米数无线电能传输方法。然而，RBC系统操作依赖于信息可用性，包括功率接收器位置、类别标签和接收器编号。由于智能手机是最广泛使用的移动终端，我们提出了一个面具R-CNN的智能手机检测模型在RBC系统。实验表明，我们的模型将智能手机扫描时间减少到三分之一。因此，这种机器学习检测方法提供了一种智能方式来改善移动和物联网（IoT）设备无线电力传输的用户体验。
2020-04-25 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
Reconfigurable-Intelligent-Surface Empowered Wireless Communications: Challenges and Opportunities
可重构智能表面（Reconfigurable intelligent surfaces，RISs）是一种通过人工重构电磁波传播环境来提高无线网络频谱和能量效率的新兴硬件技术。由于在提高无线信道容量方面具有独特的优势，RISs近年来成为研究的热点。在这篇文章中，我们专注于三个基本的物理层的挑战，将RISs纳入无线网络，即信道状态信息采集，被动信息传输和低复杂性的鲁棒系统设计。我们总结了最先进的解决方案，并探讨潜在的研究方向。此外，我们还讨论了RISs的其他有前途的研究方向，包括边缘智能和物理层安全。
2020-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Wireless Communications: Principles, Challenges, and Opportunities
最近，在无线网络中使用可重构智能表面（RIS）来创建智能无线电环境的研究已经掀起了一阵热潮。在智能无线电环境中，表面能够以可编程的方式操纵入射电磁波的传播，以主动改变信道实现，这将无线信道变成可以优化以提高整体系统性能的可控系统块。在这篇文章中，我们提供了一个教程概述可重构智能表面（RIS）的无线通信。我们描述了可重构智能表面（RIS）的工作原理，并详细介绍了不同的候选人实现使用元表面和反射阵列。我们讨论了适用于这两种实现的信道模型，并研究获得准确的信道估计的可行性。此外，我们还讨论了RIS优化与传统MIMO阵列预编码的不同之处，突出了与这一新兴技术相关的挑战和潜在机遇。最后，我们提出了数值结果来说明的权力，一个RIS在塑造一个MIMO信道的关键属性。
2020-05-02 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface Aided Constant-Envelope Wireless Power Transfer
可重构智能表面（RISs）通过人工重构电磁波的传播环境，被认为是提高无线网络能量和频谱效率的一种有前途的革命性硬件技术。在本文中，我们研究了RIS辅助的多用户多输入单输出（MISO）无线电能传输（WPT）系统，其中发射机配备了恒定包络模拟波束形成器。我们制定了一个新的问题，以最大限度地提高所有用户的总接收功率，通过联合优化波束形成器在发射机和在RIS的相移，受个人的最小接收功率约束的用户。我们进一步迭代地解决问题，每一步都有一个封闭形式的表达式。数值结果表明了部署RIS的性能增益和所提出的算法的有效性。
2020-06-02 eess.SP
Wireless Indoor Simultaneous Localization and Mapping Using Reconfigurable Intelligent Surface
室内无线同时定位与地图构建（SLAM）被认为是未来6G系统中提供定位服务的有前途的技术。然而，传统的无线SLAM系统的准确性严重依赖于传播路径的质量，这是由不可控的无线环境的限制。在本文中，我们提出了一种新的SLAM系统辅助的可重构智能表面（RIS）来解决这个问题。通过配置RIS的相移，可以增强接收信号的强度以抵抗噪声的干扰。然而，相移的选择严重影响定位和映射阶段，这使得设计非常具有挑战性。为了解决这一问题，本文提出了RIS辅助室内SLAM系统的优化问题，并设计了一种误差最小化算法，仿真结果表明，与基准方案相比，RIS辅助室内SLAM系统的定位误差至少降低了31%。
2021-07-04 eess.SP
A Promising Technology for 6G Wireless Networks: Intelligent Reflecting Surface
未来十年将部署高度数字化、智能化和全球数据驱动的智能信息社会。下一代6 G无线通信网络是实现这一宏伟蓝图的关键，有望连接一切，提供全维度无线覆盖，整合所有功能，支持全垂直应用。最近的研究表明，具有无线环境控制能力的智能反射表面（IRS）是一种很有前途的6 G网络技术。具体地，IRS可以智能地控制波前，例如，通过大量的可调谐元件的相位，幅度，频率，甚至极化，从而实现细粒度的3-D无源波束形成。在本文中，我们首先给出了下一代6 G网络的蓝图，包括愿景，典型场景和关键性能指标（KPI）。然后，我们提供了IRS的概述，包括新的信号模型，硬件架构和在6 G网络中的竞争优势。此外，我们还详细讨论了IRS在6 G网络连接中的潜在应用，包括智能可控的无线环境、无处不在的连接、深度连接和全息连接。最后总结了IRS在6 G网络中的应用和部署面临的挑战。作为对IRS的及时回顾，我们的总结将对从事6 G网络IRS的研究人员和从业人员感兴趣。
2021-10-18 cs.NI eess.SP
Wireless Network Coding with Intelligent Reflecting Surfaces
由于延迟和带宽考虑，传统的无线技术对于超过第五代（5G）的网络变得不足。为了提高无线通信系统的误码性能和吞吐量，提出了一种智能反射面（IRS）辅助环境下的物理层网络编码（PNC）。我们考虑一个IRS辅助的蝶形网络，我们提出了一个算法来获得最佳的IRS相位。推导出了误码率出错率的解析表达式。数值结果表明，该方案显着提高了误码性能。例如，在存在32元件IRS的情况下，中继器处的BER比没有IRS的情况小三个数量级。
2021-03-22 cs.ET cs.NI eess.SP
WirelessAgent: Large Language Model Agents for Intelligent Wireless Networks
本文提出WirelessAgent框架，利用大型语言模型构建集成感知、记忆、规划和行动四个模块的自主AI智能体，用于智能无线网络管理。通过网络切片案例验证，其带宽利用率显著优于提示方法且接近规则最优，展现了未来网络自主资源管理的潜力。
2025-05-02 eess.SP
Emerging Technologies in Intelligent Metasurfaces: Shaping the Future of Wireless Communications
本文综述RIS、SIM和FIM三类新兴智能超表面技术，梳理其原理、原型、应用、数值验证及集成挑战。
2025-05-16 cs.IT eess.SP math.IT
Secret Key Generation for Intelligent Reflecting Surface Assisted Wireless Communication Networks
我们提出并分析了使用智能反射面（IRS）辅助无线通信网络的密钥生成。为此，我们首先制定的IRS作为一个被动波束形成器在存在多个窃听者的最小可实现的密钥容量。接下来，我们开发了一个优化框架的IRS反射系数的基础上的秘密密钥容量下限。为了得到一个易于处理和有效的解决方案，我们设计和分析了半定松弛（SDR）和逐次凸逼近（SCA）为基础的算法所提出的优化。仿真结果表明，采用我们的基于IRS的算法可以显着提高密钥生成能力的无线信道参数范围很广。
2021-03-09 eess.SP
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
Rate Maximizations for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Wireless Networks: A Unified Framework via Block Minorization-Maximization
可重构智能表面（RIS）由于其在5G及以后无线网络中的应用前景，近年来引起了人们的研究兴趣。在RIS的帮助下，无线传播环境不再是静态的，可以定制以支持不同的服务需求。在本文中，我们将探讨速率最大化的问题，在RI辅助无线网络中，考虑波束成形和反射设计联合。三个代表性的设计问题，从不同的系统设置的基础上提出了统一的算法框架，通过块最小化最大化（BMM）方法。在处理其他一些相关问题的建议框架的扩展和推广。所提出的算法的优点是通过数值模拟与国家的最先进的方法进行比较。
2021-12-26 cs.IT eess.SP math.IT
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
Intelligent Omni-Surfaces Aided Wireless Communications: Does the Reciprocity Hold?
智能全向表面（IOS）由于其能够通过同时向表面两侧反射和折射信号来实现全维通信的潜力而引起了人们的极大关注。然而，在IOS辅助的无线通信中，上下行信道之间的互易性是否成立仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中，我们首先提出了一个物理兼容的IOS相关的信道模型，在此基础上的信道互易性进行了研究。然后，我们证明了角度依赖的IOS元素的电磁响应的入射角和出射角。这是IOS的关键特征，它驱动了我们对光束非互易性的分析结果。最后，仿真和实验结果验证了我们的理论分析。
2022-11-06 eess.SP
Transmission Through Large Intelligent Surfaces: A New Frontier in Wireless Communications
在本文中，传输通过大智能表面（LIS），故意修改入射波的相位，以提高在接收器的信号质量，提出了作为未来的无线通信系统和标准的一个有前途的候选人。对于所考虑的LIS辅助系统，一个通用的数学框架，推导出的接收信号噪声比（SNR）的分布的符号错误概率（SEP）的计算。接下来，提出了使用LIS本身作为接入点（AP）的新概念。广泛的计算机仿真结果提供评估的潜力LIS为基础的传输，其中LIS作为一个智能反射器或AP与或不知道信道相位。我们的研究结果表明，基于LIS的通信可以成为未来无线系统的一个改变游戏规则的范例。
2019-04-16 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Future Wireless Networks: A Channel Modeling Perspective
虽然研究人员已经将目光投向了2030年的未来无线网络，但通过可重构智能表面（RIS）进行通信似乎是6G无线网络的潜在支持技术之一。本文旨在通过一种新的信道建模方法以及一种用于RIS授权毫米波通信系统的新软件工具，阐明RIS在未来无线系统中的潜在用例。本文提出并上线的开源、用户友好、应用广泛的SimRIS信道模拟器2.0版本表明，RIS将在特定的用例和通信环境下工作。还讨论了未来潜在的研究方向，以弥合理论和实践之间的差距，为6G无线网络标准化的RIS授权系统。
2021-03-03 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surface Aided Wireless Sensing: Applications and Design Issues
智能反射面（IRS）是一种新兴技术，它通过巧妙地调节大量无源反射元件的信号反射，能够显著提高无线通信的性能。另一方面，随着无处不在的无线设备和周围的射频信号，无线传感已成为下一代/6 G无线网络的一个有前途的新应用。通过协同低成本的IRS和肥沃的无线传感应用，本文提出了一种新的IRS辅助传感模式，以提高无线传感的性能成本效益。首先，我们提供了一个无线传感应用的概述和利用IRS克服其在实际情况下的性能限制的新机会。接下来，我们讨论了基于三种方法的IRS辅助传感方案，即被动传感、半被动传感和主动传感。我们比较了它们在性能、硬件成本和实现复杂性方面的优缺点，并概述了它们的主要设计问题，包括IRS部署、信道捕获和反射设计以及传感算法。最后，数值结果表明IRS的巨大潜力，提高无线传感精度和优越的性能相比，其他计划的IRS主动传感。
2023-02-12 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Evaluation of Reconfigurable Intelligent Surface Assisted D-band Wireless Communication
近年来，无线数据业务的激增已经导致科学界探索使用更高的未分配频段，例如毫米波和太赫兹（0.1-10 THz）频带。然而，他们很容易堵塞障碍物铺设在收发器path. To解决这个问题，在这项工作中，使用可重构智能表面（RIS），以恢复发射机（TX）和接收机（RX）之间的链接，在D波段（110-170 GHz）进行调查。考虑RIS设计参数、TX/RX-RIS距离和RIS中心到收发器的仰角，在路径增益和容量方面评估系统性能。
2020-08-14 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
Intelligent Reflecting Surfaces for Wireless Networks: Deployment Architectures, Key Solutions, and Field Trials
本文全面研究了无线网络中智能反射面（IRSs）的部署与协调，探讨单/多反射架构在多种场景下的策略与权衡，并通过数值结果与外场试验验证了其在提升覆盖与容量方面的有效性，指出了未来研究方向。
2025-03-05 eess.SP
Iterative Power Control for Wireless Networks with Distributed Reconfigurable Intelligent Surfaces
可重构智能表面（RIS）是一种新的范例，通过明智的部署和对齐，可以实现更有利的传播环境和更好的无线网络设计。因此，它们可以为下一代无线系统提供许多潜在的好处，包括改善覆盖范围，更好的干扰管理甚至安全性。在本文中，我们考虑一个上行链路的下一代无线系统，每个用户的协助与RIS。我们研究了这种分布式RIS辅助无线网络中的上行链路功率控制问题。具体来说，我们的目标是最小化总上行链路发射功率的所有用户受到每个用户的可靠通信要求在基站的功率，接收机滤波器和RIS相位矩阵的联合设计。我们提出了一种迭代功率控制算法，结合逐次凸逼近技术来解决非凸相位约束的问题。数值结果表明，分布式RIS援助导致上行链路功率节省时，直接链路是弱的。
2022-12-02 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface: Design the Channel -- a New Opportunity for Future Wireless Networks
在本文中，我们调查国家的最先进的研究成果，在新兴领域的可重构智能表面（RIS），鉴于其潜在的显着性能增强下一代无线通信网络通过适应传播环境。重点放在几个方面的门未来的网络部署的商业可行性。全面总结了实际的硬件设计考虑和人工智能技术的广泛影响，深入展望了系统模型，用例和物理层优化技术的突出方面。
2020-10-14 cs.IT cs.NI eess.SP
Channel Estimation for Wireless Communication Systems Assisted by Large Intelligent Surfaces
本文研究了大型智能表面辅助下的无线通信系统的信道估计问题。由于辅助信道的特点，所研究系统的信道估计（CE）问题表现为一个有约束的估计误差最小化问题，这与传统的CE问题不同。拉格朗日乘子和双ascent为基础的估计方案，然后设计，以获得一个封闭的形式的解决方案的估计迭代。此外，还给出了系统性能评估的Cramer-Rao下界。仿真结果表明，在低信噪比条件下，与最小二乘法相比，所设计的方法可以提高估计精度达18%。
2019-11-06 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent resonance tracking of a microwave plasmonic resonator for compact wireless sensors
等离子体激元传感已经成为人们关注的焦点几十年，其概念和应用已经推广到微波波段的表面等离子体激元（SSP）。在这里，我们报告了一种紧凑的无线传感器，其印刷电路板尺寸为18 mm * 12 mm，通过软件定义的方案跟踪微波等离子体共振器的共振频率偏移。微波等离子体谐振器具有深亚波长尺寸、灵敏度高、电磁兼容性好等优点。软件定义的谐振跟踪方案最大限度地减少了硬件电路和消耗的频谱资源，并使检测智能地适应目标谐振，信噪比为69 dB，数据速率为每秒2272个测量点。该传感器已通过丙酮蒸汽浓度传感验证，而它的应用可以广泛扩展，通过更换传感器材料。这种方法为物联网（IoT）中的谐振传感器提供了紧凑、灵敏、准确和智能的解决方案。
2022-03-03 eess.SP
Performance Analysis of Multi-Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered THz Wireless Systems
在本文中，我们介绍了一个理论框架，分析性能的多可重构智能表面（RIS）授权太赫兹（THz）无线系统受到湍流和随机光束失调。更详细地说，我们提取了一个封闭形式的表达式的中断概率，量化的湍流和未对准的联合影响，以及收发器的硬件缺陷的影响。我们的研究结果强调了在评估多RIS授权的THz无线系统的性能时准确建模湍流和未对准的重要性。
2022-02-13 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Sensing Surface enables Wireless Powered Communication Networks: Interference Suppression and Massive Wireless Energy Transfer
本文提出感知辅助无线供电通信网络，利用RISS感知信息设计上行干扰抑制和下行大规模能量传输方案，使上行容量提升20%，并显著优化最差能量性能与等待成本。
2025-03-11 eess.SP
Performance of Intelligent Reconfigurable Surface-Based Wireless Communications Using QAM Signaling
智能可重构表面（IRS）被视为6G无线网络的一项有前途的技术。IRS可以重新配置无线传播环境，从而显著改善无线通信的性能。在本文中，我们分析了带宽有效的正交幅度调制（QAM）技术在瑞利衰落信道下的IRS辅助无线通信的性能。推导了矩形QAM、方形QAM和交叉QAM方案的通用平均符号出错率（ASER）的新的封闭形式表达式。此外，简化表达式的ASER为低信噪比（SNR）和高SNR区域，这是有用的分析提供见解。我们全面分析了调制参数和所采用的IRS元件的数量的影响。我们还通过模拟验证了我们的理论结果。我们的研究结果表明，采用IRS显着提高ASER性能相比，加性高斯白噪声信道在低信噪比制度。因此，IRS辅助的无线通信可以是用于诸如物联网（IoT）的各种低功率通信应用的有希望的候选者。
2020-09-27 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming Design for Intelligent Omni Surface Assisted Wireless Communication Systems
智能反射面（IRS）由于能够动态控制反射电磁波的相移以构建良好的传播环境，被广泛认为是未来无线通信网络的关键使能技术之一。虽然IRS仅关注信号反射，但最近出现的智能全向（IOS）创新概念可以提供操纵反射和发射信号的双重功能。因此，IOS是用于实现无处不在的无线通信的新范例。在本文中，我们考虑了IOS辅助的多用户多输入单输出（MU-MISO）系统，其中IOS利用其反射和透射特性来增强MU-MISO传输。利用二阶锥规划（SOCP），黎曼流形，加权最小均方误差（WMMSE），和块坐标下降（BCD）的方法来解决功率最小化和和速率最大化问题。仿真结果验证了IOS的无线系统的先进性，并说明我们提出的联合发射波束形成，反射和发射相移，IOS能量划分设计算法的性能显着改善。与传统IRS相比，IOS可以显著扩展通信覆盖范围，增强接收信号强度，改善通信链路质量。
2022-09-01 eess.SP
Cascaded Composite Turbulence and Misalignment: Statistical Characterization and Applications to Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered Wireless Systems
可重构智能表面（RISs）授权的高频（HF）无线系统有望成为若干可靠性和数据速率高的应用的支柱。然而，这样的系统对未对准和包括湍流的大气现象敏感。现有的大多数研究的性能评估的RIS授权的无线系统忽略了上述现象的影响。受此启发，目前的贡献提出了一个理论框架，用于分析多RIS授权的HF无线系统的性能。更具体地说，我们统计特性的级联复合湍流和失调通道的概率密度和累积分布函数。推导出的解析表达式的基础上，我们提出了新的封闭形式的公式，量化的湍流和失调的中断性能的两种情况下，即级联多RIS授权的自由空间光学（FSO）和太赫兹（THz）无线系统的高度兴趣的联合影响。此外，我们提供了一个有见地的中断概率上限的第三种情况下，考虑并行多RIS授权的FSO系统。我们的研究结果强调了在评估此类系统的性能时准确建模湍流和未对准的重要性。
2021-12-23 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surfaces: Principles and Opportunities
可重构智能表面（RISs），也称为智能反射表面（IRSs）或大型智能表面（LISs），由于其通过智能地重构无线传播环境来增强无线网络的容量和覆盖的潜力而受到极大关注。因此，RISs被认为是第六代（6G）通信网络的一种有前途的技术。在这种情况下，我们提供了一个全面的概述国家的最先进的RIS，重点是他们的工作原理，性能评估，波束成形设计和资源管理，应用机器学习的RIS增强的无线网络，以及集成的RIS与其他新兴技术。本文从物理和通信两个角度阐述了RIS的基本原理，并在此基础上提出了多天线辅助RIS系统的性能评估方法。此外，我们系统地调查现有的设计，包括性能分析，信息理论和性能优化的观点，为RIS增强的无线网络。此外，我们还调查了现有的研究成果，这些研究成果应用机器学习来应对动态场景中的挑战，例如无线信道的随机波动和RIS增强型无线网络中的用户移动性。最后但并非最不重要的，我们确定的主要问题和研究机会与集成的RIS和其他新兴技术的应用程序到下一代网络。
2021-05-04 eess.SP
Optical Wireless Communications Using Intelligent Walls
本章探讨了将智能反射表面（IRS）或智能墙集成到光无线通信（OWC）系统中，通过改变IRS的电磁响应来控制光信号传播并实现关键性能指标，并展示了IRS辅助的室内LiFi系统案例及未来研究方向。
2023-04-08 cs.ET cs.IT eess.SP
Towards an Intelligent Edge: Wireless Communication Meets Machine Learning
University of Hong Kong（香港大学）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
最近人工智能（AI）的复兴正在彻底改变科学和技术的几乎每一个分支。鉴于无处不在的智能移动设备和物联网（IoT）设备，预计大多数智能应用将部署在无线网络的边缘。这一趋势引起了人们对实现“智能边缘”的强烈兴趣，以支持各种边缘设备上支持AI的应用程序。边缘学习是无线通信和机器学习两个学科交叉的一个新的研究领域。边缘学习的一个主要主题是克服每个边缘设备上有限的计算能力和有限的数据。这是通过利用移动边缘计算（MEC）平台并利用分布在大量边缘设备上的海量数据来实现的。在这样的系统中，从分布式数据中学习和边缘服务器与设备之间的通信是两个关键的耦合方面，它们的融合带来了许多新的研究挑战。本文倡导一套新的边缘学习无线通信设计原则，统称为学习驱动通信。提供了说明性的例子来证明这些设计原则的有效性，并确定了独特的研究机会。
2018-09-02 cs.IT cs.LG cs.NI
Beyond the Limits of Rigid Arrays: Flexible Intelligent Metasurfaces for Next-Generation Wireless Networks
University College Dublin（都柏林大学学院）；New York University Abu Dhabi (NYUAD)（纽约大学阿布扎比分校）；Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec, Laboratoire des Signaux et Systèmes（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、中央苏佩莱克学院、信号与系统实验室）；King’s College London, Centre for Telecommunications Research – Department of Engineering（伦敦国王学院，电信研究中心-工程系）
本文提出柔性智能超表面技术，通过动态几何调整提升无线网络性能，展示其在通信和传感中的应用潜力及优势。
2026-03-12 eess.SP
Collaborative Spectrum Sensing in Cognitive and Intelligent Wireless Networks: An Artificial Intelligence Perspective
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）
本文从人工智能视角探讨认知与智能无线网络中的协作频谱感知，分析其核心方法与贡献，包括经典检测器设计、融合策略及AI驱动的深度学习模型分类。
2026-04-30 eess.SP
Resource Allocation in Wireless Networks Assisted by Reconfigurable Intelligent Surfaces
可重构智能表面（RISs）最近吸引了广泛的兴趣，由于他们的能力，调谐无线传播环境，以提高系统性能的无线网络。本文研究了RIS辅助下的多用户单小区无线网络。首先，对于单用户系统的特殊情况，示出了三种可能的方法，以便相对于在基站处使用的波束形成器和RIS相移来优化信噪比。然后，对于多用户系统，假设信道匹配波束成形，相对于基站发射功率和RIS相移配置，跨用户的下行链路信号与干扰加噪声比的几何平均值被最大化。数值结果表明，所提出的方法是有效的，大大提高了所考虑的系统的性能。
2020-04-19 cs.IT eess.SP math.IT
Fluid Antennas: Reshaping Intrinsic Properties for Flexible Radiation Characteristics in Intelligent Wireless Networks
本文基于本征模理论建立流体天线的统一数学模型，揭示其多维连续自适应能力是根本固有特性，为6G等未来无线系统的智能天线设计开辟新方向。
2025-01-06 eess.SP
On the Ergodic Secrecy Capacity of Reconfigurable Intelligent Surface Aided Wireless Systems Under Mixture Gamma Fading
本文提出了一种量化评估的物理层安全能力的可重构智能表面（RIS）辅助无线系统下窃听。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达式遍历保密容量（ESC），是适应不同类型的衰落和RIS大小。假设发射机（TX）和RIS，RIS和合法接收机以及TX和窃听者之间的信道遵循独立的混合伽马（MG）分布。请注意，MG能够建模各种各样的众所周知的分布，包括高斯分布，瑞利分布，Nakagami-m分布，莱斯分布等。结果表明，随着RIS规模的增加，虽然合法链路的分集阶数增加，ESC增益下降。
2023-01-19 cs.IT eess.SP math.IT
Smart and Secure Wireless Communications via Reflecting Intelligent Surfaces: A Short Survey
随着物联网（IoT）技术的出现，无线连接应该比以往任何时候都更加普遍。事实上，无处不在的无线连接的可用性带来了安全威胁，不幸的是，这些安全威胁无法单独通过传统的加密解决方案来处理，特别是在异构和分散的未来无线网络中。一般而言，物理层安全性（PLS）通过利用衰落传播信道来帮助弥合这一差距。此外，在无线网络中采用可重构智能表面（RIS），使PLS技术更有效地涉及到设计循环的信道。在本文中，我们进行了全面的文献综述的RIS辅助PLS的未来无线通信。首先介绍了RISs的基本概念及其在无线通信网络中的不同应用，以及最常见的PLS性能指标。然后，我们重点审查和分类的RIS辅助PLS应用，展示多个场景，系统模型，目标和方法。事实上，在这个领域中的大多数工作制定了一个优化问题，以最大化的保密率（SR）或保密容量（SC）在合法用户通过联合优化的波束形成器在发射机和RIS的系数，而差异是在所采用的方法，以最佳/次最佳的方法来接近的解决方案。我们完成了这项调查，提出了一些有见地的建议，并建议开放的问题，为未来的研究扩展。
2020-09-10 eess.SP
Intelligent Time-Varying Metasurface Transceiver for Index Modulation in 6G Wireless Networks
指数调制（IM）是即将到来的第六代（6 G）无线通信网络的候选技术之一。在本文中，我们提出了一种空时调制可重构智能元表面（RI-MTS），配置为实现各种频域IM技术在多输入多输出（MIMO）阵列配置。与现有的主要分析一般RI-MTS IM的信号理论的工作，我们提出了新的电磁兼容的设计，如子载波索引调制（SIM）和MIMO正交频域调制IM（MIMO-OFDM-IM）的特定IM。我们的全波电磁仿真和分析计算建立了这些收发器的可编程能力，以改变反射相位并为IM生成频率谐波。实验结果表明，基于RI-MTS的SIM和MIMO-OFDM-IM系统的误码率均低于传统的MIMO-OFDM系统。
2020-09-23 eess.SP physics.app-ph
OpenRIS: Democratizing reconfigurable intelligent surfaces for real-world wireless enhancements
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学）；State Key Laboratory of Millimeter Waves, Southeast University（东南大学）
本研究提出开源低成本的OpenRIS平台，其元砖可灵活组装，经实验验证性能与连续型RIS相当，可推动RIS技术落地应用，重塑未来无线世界。
2026-08-11 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurfaces for Wireless Communications: Applications and Challenges
本文概述了堆叠智能超表面（SIMs）技术及其在无线通信中的应用，探讨了其在波域实现发射波束成形、语义编码和信道估计的潜力，并指出了部署该技术面临的关键挑战。
2025-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
Enhanced Secure Wireless Information and Power Transfer via Intelligent Reflecting Surface
提出了一种基于智能反射面的多输入单输出（MISO）系统的无线信息和能量安全传输方案。在保密率（SR）和IRS反射相移约束下，联合优化接入点（AP）的安全发射波束形成和IRS的相移，以最大化能量收集接收机（EHR）的能量收集功率。由于优化问题的非凸性和优化变量的耦合性，首先将优化问题转化为半定松弛（SDR）问题，得到次优解。为了降低所提出的SDR方法的高复杂度，提出了一种低复杂度的逐次凸逼近（SCA）技术。仿真结果表明，所提出的SDR和SCA方法收获的功率约为现有方法的两倍，没有IRS给定相同的SR。特别是，所提出的SCA实现了几乎相同的性能，所提出的SDR，但具有低得多的复杂度。
2019-11-04 eess.SP
Stacked Flexible Intelligent Metasurface Design for Multi-User Wireless Communications
本文首次提出堆叠式柔性智能超表面（SFIM）通信系统，通过可变形超表面层提升多用户通信性能，并基于梯度投影法设计交替优化框架以最大化系统总速率，仿真验证了其相比刚性SIM的显著增益。
2025-11-08 eess.SP
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
Opportunistic Reflection in Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Wireless Networks
本文研究多RIS辅助无线网络的多址协议设计，提出OMUR方法，通过选择最佳用户作为锚点优化RIS并同步非正交传输信号，简化版利用随机相移规避信道估计复杂性。
2023-09-12 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Environments based on Ultra-Massive MIMO Platforms for Wireless Communication in Millimeter Wave and Terahertz Bands
毫米波（30-300 GHz）和太赫兹波段（0.3-10 THz）通信被设想为关键的无线技术，以满足5G及以后时代对每秒太比特（Tbps）链路的需求。在这个超宽带频率范围内非常大的可用带宽是以非常高的传播损耗为代价的，这与毫米波和太赫兹波段收发器的低功率相结合限制了通信距离和数据速率。在本文中，智能通信环境的概念，使超大规模多输入多输出平台的毫米波和太赫兹频段的频率，以增加通信距离和数据速率。端到端的物理模型的开发，考虑到新型的智能等离子体天线阵列，可以操作在传输，接收，反射和波导的能力，以及毫米波和太赫兹波段多径信道的特点。基于所建立的模型，针对不同的应用场景给出了大量的量化结果，以说明在超大规模多输入多输出环境下，MIMO系统在可达距离和数据速率方面的性能改进。
2019-04-16 eess.SP
Intelligent Reflective Surface Assisted Integrated Sensing and Wireless Power Transfer
本文研究IRS辅助的集成感知与无线能量传输系统，通过交替优化波束成形和IRS相移解决非凸问题，提出半定规划和低复杂度优化两种算法，仿真验证了IRS辅助无线能量传输的优势。
2023-12-01 eess.SP
