Energy-Efficient RIS-Assisted Satellites for IoT Networks
使用卫星为密集部署的物联网（IoT）网络提供无处不在的覆盖和连接，预计将在新兴的6G网络中成为现实。然而，物联网节点的低电池容量构成了它们与卫星直接连接的问题，这些卫星位于高达2000公里的高度。在本文中，我们提出了一种新的架构，涉及使用可重构智能表面（RIS）单位，以减轻与长传输距离的路径损耗。这些RIS单元可以放置在卫星反射阵列上，并且当用于广播和波束形成时，它们可以在信号传输中提供显著的增益。这项研究表明，RIS辅助卫星可以为物联网网络提供高达10^5倍的下行链路和可实现的上行链路速率。
2021-05-21 cs.IT math.IT
RIS-Assisted Green Secure Communications: Active RIS or Passive RIS?
可重构智能表面（RIS）是用于6G无线通信的有前途的技术之一，并且最近也被证明能够提高安全通信。然而，在基站和用户之间的反射链路中存在“双衰落”效应，因此在典型的通信场景中，被动RIS仅获得可忽略不计的保密增益。在这封信中，我们提出了一种主动RIS辅助的多天线物理层保密传输方案，其中主动RIS可以主动放大信号。我们的目标是在保密率的约束下最小化发射功率。为了解决非凸优化问题，提出了一种基于惩罚的交替最小化（AltMin）算法来优化发射机处的波束形成器和RIS处的反射矩阵。仿真结果表明，有源RIS能有效地抵抗“双衰落”效应的影响，并且比无源RIS具有更高的能量效率。
2022-12-06 cs.IT math.IT
Multi-Scenario Broadband Channel Measurement and Modeling for Sub-6 GHz RIS-Assisted Wireless Communication Systems
本文针对sub-6 GHz RIS辅助通信，在室外、室内及O2I场景进行宽带信道测量，提出覆盖距离和角度域的FI与CI改进模型，并基于2096次采集验证其准确性，为RIS应用奠定基础。
2023-05-13 cs.IT math.IT
Ergodic Secrecy Rate of RIS-Assisted Communication Systems in the Presence of Discrete Phase Shifts and Multiple Eavesdroppers
这封信调查遍历保密率（ESR）的可重构智能表面（RIS）辅助通信系统中存在的离散相移和多个窃听器（Eves）。特别是，一个封闭形式的近似ESR的非串通和串通夏娃。当RIS $N$的反射单元数较大时，分析结果是准确的。渐近分析的影响$N$的ESR，它被证明是与$\log_2 N$尺度的非合谋和合谋Eves。数值结果验证了解析结果和所得到的缩放定律。
2020-11-13 cs.IT math.IT
RIS-assisted Physical Layer Security
本文提出一种RIS辅助的窃听信道模型，通过策略部署RIS与正交合并器提取数据流，推导了语义安全下的可达保密速率并设计优化算法，仿真验证了总发射功率、窃听者位置及数量对安全性能的影响。
2025-01-30 cs.IT eess.SP math.IT
Large System Achievable Rate Analysis of RIS-Assisted MIMO Wireless Communication with Statistical CSIT
可重构智能表面（Reconfigurable intelligent surface，RIS）是一种新兴的无线通信技术，它通过在表面上安装大量的近被动反射元件来提高无线通信的能量消耗和系统性能。研究了一种下行RIS-assisted多输入多输出（MIMO）无线通信系统，该系统包括基站到RIS、RIS到用户和基站到用户三个Rician信道通信链路。该算法的目标是利用基站的统计信道状态信息，在基站处设计最优的发送协方差矩阵，在RIS处设计最优的对角相移矩阵，以最大化可达到的各态历经速率。因此，利用高维随机矩阵理论中的副本方法，得到了可达遍历速率的大系统近似。这种大系统近似使得能够使用交替优化算法来识别渐进最优的发射协方差和对角相移矩阵。仿真结果表明，大系统的结果是一致的，可达到的遍历速率通过蒙特卡罗平均计算。仿真结果表明，该算法能够显著提高RIS辅助MIMO系统的性能。
2021-03-16 cs.IT math.IT
Physical Layer Security of RIS-Assisted Communications under Electromagnetic Interference
研究了电磁干扰对可重构智能表面辅助通信系统保密性能的影响。我们通过考虑关键的实际方面，如空间相关性，发射波束成形矢量，相移噪声，直接和间接通道的共存，以及接收器侧存在强/弱EMI的端到端RIS信道的特征。我们发现，EMI对保密性能的影响在很大程度上取决于窃听者取消这种干扰的能力，这提出了潜在的基于EMI的攻击，降低物理层的安全性，在RIS辅助通信。
2022-03-16 cs.IT math.IT
Capacity Maximization for RIS-assisted Multi-user MISO Communication Systems
针对RIS辅助的多用户MISO系统，研究通过优化RIS相移与预编码向量最大化加权信道协方差有效秩以提升容量，采用MRT、MMSE预编码结合注水功率分配，证明RIS单元数大时二者性能等效且最优。
2024-04-13 cs.IT math.IT
On the Mutual Information of Multi-RIS Assisted MIMO: From Operator-Valued Free Probability Aspect
可重构智能表面（RIS）可以有效地提高端到端通信的覆盖率和数据率。与研究充分的覆盖扩展用例相比，本文引入了多个RIS面板，旨在在散射不足的情况下提高多输入多输出（MIMO）信道的数据率。具体地说，通过运营商值的自由概率理论，在存在直接和反射链路的情况下，在具有Weichselberger相关结构的Rician衰落下，获得了大维RI辅助MIMO信道的渐近互信息。虽然莱斯MIMO信道的互信息与天线的数量和以分贝为单位的信噪比（SNR）成线性比例，但数值结果表明，为了获得理论上保证的线性改善，它需要与莱斯因子成比例的足够大的SNR。本文表明，提出的多RIS部署是特别有效的，以提高互信息的MIMO信道下的大莱斯因子条件。当反射链路在RIS面板上具有相似的到达和离开角度时，少量RIS面板足以利用多RIS辅助MIMO信道的空间自由度。
2023-01-28 cs.IT math.IT
Non-terrestrial Communications Assisted by Reconfigurable Intelligent Surfaces
非地面通信已经成为下一代网络中无缝连接的关键推动因素。这种网络可以支持空中平台之间的高数据率通信（即，无人机（UAV）、高空平台（HAP）和卫星）和蜂窝网络，实现随时随地的连接。然而，存在许多实际实现限制，特别是过载功耗、高阻塞概率和动态传播环境。幸运的是，最近的技术可重构智能表面（RIS）预计将是最具成本效益的解决方案，以解决这些问题之一。具有低成本元件的RIS可以绕过阻塞并创建多个视线（LoS）链路，并提供可控的通信信道。在本文中，我们提出了一个全面的文献综述的RIS辅助非地面网络（RANTNs）。首先介绍了RANTN的基本结构，详细讨论了RIS在NTN中的不同特性，以及RIS的两种类型，即地面RIS（TRIS）和空中RIS（ARIS），并对RANTN进行了分类，包括RIS辅助的空对地（A2 G）/地对空（G2 A）通信、RIS辅助的地对地（G2 G）通信和RIS辅助的空对空（A2 A）通信。结合下一代通信技术，讨论了RANTN中的先进技术。然后从性能分析和优化的角度综述了RANTNs的相关文献，并介绍了RANTNs广泛使用的方法。最后，开放的挑战和未来的研究方向的背景下，RANTNs的突出。
2021-09-02 cs.IT math.IT
Ordinary Differential Equation-based CNN for Channel Extrapolation over RIS-assisted Communication
可重构智能表面（RIS）被认为是一种很有前途的无线通信环境重构新技术。为了准确有效地获取信道信息，我们只打开所有RIS元件的一部分，制定子采样RIS信道，并设计基于深度学习的方案来从部分信道信息外推完整的信道信息。具体来说，受常微分方程（ODE）的启发，我们在卷积神经网络（CNN）中建立了不同数据层之间的连接，并改进了其结构。仿真结果表明，我们提出的基于ODE的CNN结构可以实现更快的收敛速度和更好的解决方案比级联CNN。
2020-12-22 cs.IT math.IT
Joint Active and Passive Beamforming with Sensing-Assisted Discrete Phase Shifts for Dual-RIS ISAC Systems
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学移动通信国家重点实验室）；University of Macau（澳门大学）
本文针对6G需求，研究双可重构智能表面辅助的集成感知与通信系统，通过联合主动和被动波束成形解决最大最小用户信干噪比问题，提升系统性能并确保用户公平性。
2025-10-28 cs.IT math.IT
UAV-Enabled Integrated Sensing and Communication: Opportunities and Challenges
本文概述了无人机使能的通感一体化在6G网络中的机遇与挑战，提出了优化感知与通信性能的解决方案，并探讨了单/多无人机场景下的运动控制、资源分配、干扰管理及通感协同应用场景。
2023-05-19 cs.IT math.IT
Coverage Probability Analysis of RIS-Assisted High-Speed Train Communications
可重构智能表面（RIS）由于其通过向接收器反射信号来扩展小区覆盖的能力而受到越来越多的关注。研究了一种基于RIS的高速训练（HST）通信系统，以提高覆盖概率。我们推导出覆盖概率的封闭形式的表达式。此外，我们分析了一些关键的系统参数，包括发射功率，信噪比阈值，基站和RIS之间的水平距离的影响。仿真结果验证了RIS辅助HST通信的覆盖概率方面的效率。
2022-05-26 cs.IT eess.SP math.IT
On Channel Reciprocity in Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Wireless Network
信道互易性极大地促进了时分双工（TDD）多输入多输出（MIMO）通信中的下行链路预编码，而不需要信道状态信息（CSI）反馈。最近，可重构智能表面（RISs）作为一种有前途的技术，以提高未来的无线网络的性能出现。然而，由于RIS的人工电磁特性并不严格遵循正常的自然规律，这就提出了一个问题：信道互易性在RIS辅助的TDD无线网络中是否成立？在简要回顾了互易定理之后，本文证明了在满足一定条件的RI辅助无线网络中仍然存在信道互易性。我们还通过实验证明了在6 GHz以下和毫米波频段的互易性，通过使用两个制造的RIS。此外，我们还介绍了几种实现非互易通道的RIS辅助方法。最后，互惠/非互惠RISs带来的潜在机会和未来的研究方向进行了概述。
2021-09-08 cs.IT math.IT
Ergodic Achievable Rate Analysis and Optimization of RIS-assisted Millimeter-Wave MIMO Communication Systems
可重构智能表面（RISs）由于其在覆盖和容量增强方面的潜力，已成为下一代无线网络的一种有前景的技术。以前的工作，可达到的速率分析的RIS辅助通信系统主要集中在丰富的散射环境中，瑞利和莱斯信道模型可以应用。本文研究了在Saleh-Valenzuela信道模型下，具有有限散射的毫米波段RIS辅助多输入多输出通信系统的各态历经可达速率。首先，我们利用优控制理论和Jensen不等式得到了遍历可达速率的一个上界。上界表明，遍历可实现的速率随基站（BS）和用户处的天线数量、RIS处的反射单元数量以及与BS、用户和RIS相关联的引导矩阵的特征值而呈指数增长。然后，我们的目标是通过联合优化在BS和RIS的反射系数的发射协方差矩阵，以最大化遍历可实现的速率。具体地说，发射协方差矩阵的优化注水算法和反射系数的优化使用黎曼共轭梯度算法。仿真结果验证了所提优化算法的有效性。
2022-09-20 cs.IT math.IT
Impact of Phase-Noise and Spatial Correlation on Double-RIS-Assisted Multiuser MISO Networks
我们研究了相位噪声受损的双可重构智能表面（RIS）辅助多用户（MU）多输入单输出（MISO）系统在RIS和基站（BS）的空间相关性下的性能。推导了最大比传输（MRT）预编码下的下行链路可达速率。此外，我们获得了最佳的相移设计在两个RISs在封闭形式的考虑通道和相位噪声模型。数值结果验证了解析表达式，并突出了不同的系统参数对可达速率的影响。我们的分析表明，相位噪声可以严重降低性能时，用户没有直接链接到两个RIS，只能通过双反射链路。此外，我们表明，在RISs的高空间相关性是必不可少的高可实现的速率。
2022-04-17 cs.IT math.IT
Rotatable RIS Assisted Physical Layer Multicasting
针对可旋转RIS辅助物理层多播，提出联合优化基站波束赋形、RIS相移与朝向的交替优化框架，显著提升弱用户速率与公平性。
2025-07-27 cs.IT math.IT
Performance Evaluation and Diversity Analysis of RIS-Assisted Communications Over Generalized Fading Channels in the Presence of Phase Noise
在本文中，我们开发了一个全面的理论框架，分析性能的可重构智能表面（RIS）辅助通信系统在广义衰落信道和相位噪声的存在。为此，我们提出了福克斯的H模型作为一个统一的衰落分布大量广泛使用的广义衰落信道。特别是，我们推导出一个统一的分析框架，用于计算中断概率和估计可实现的分集阶的RIS辅助系统中存在的相移，无论是最佳配置或相位噪声受损。所得到的表达式是通用的，因为它们适用于任意数量的反射元件，以及各种信道衰落和相位噪声分布。至于多样性的顺序而言，值得注意的是，我们引入了一个渐近分析框架确定的多样性顺序在没有相位噪声的情况下，以及充分条件的上界和下界的基础上，以确保RIS辅助系统实现充分的多样性顺序在相位噪声的存在。更具体地，如果相位误差对之间的绝对差小于$π/2$，则即使在存在相位噪声的情况下，RIS辅助通信也在独立衰落信道上实现全分集阶数。的理论框架和研究结果进行了验证与蒙特卡洛模拟的帮助。
2020-11-24 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface With Energy Harvesting Assisted Cooperative Ambient Backscatter Communications
采用可重构智能表面（RIS）辅助后向散射发射机，可以提高协作环境后向散射通信（CABC）的性能。由于RIS功耗是一个不可忽略的问题，我们考虑一个RIS辅助CABC系统，其中RIS与能量收集电路不仅可以反射信号，而且还可以收集无线能量。我们研究的传输设计问题，以尽量减少RIS的功耗与服务质量的约束，主动和反向散射传输。该优化问题是一个混合整数非凸规划问题，是NP-困难的。针对这一问题，提出了一种基于块坐标下降、半定松弛和乘子交替方向法的算法。仿真结果验证了该算法的有效性。
2022-09-07 cs.IT math.IT
Scalable Design for RIS-Assisted Multi-User Downlink System Empowered by RSMA under Partial CSI
Jinan University（暨南大学）；TU Braunschweig（布伦瑞克工业大学）；New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校）；NYU Tandon School of Engineering（纽约大学坦登工程学院）
本文提出基于无监督学习的RSMA方案，通过RISnet神经网络架构从部分CSI中推断完整CSI，提升RIS网络的鲁棒性和可扩展性。
2026-04-15 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) Assisted Wireless Coverage Extension: RIS Orientation and Location Optimization
最近，可重构智能表面（RIS）吸引了很多的关注，由于他们的能力，通过反射信号向接收器扩展小区覆盖范围。在这封信中，我们分析了一个下行链路RIS辅助网络与一个基站（BS）和一个用户设备（UE）的覆盖范围。由于RIS方向和RIS与BS之间的水平距离对小区覆盖有显著影响，因此我们制定了RIS放置优化问题，以通过优化RIS方向和水平距离来最大化小区覆盖。为了解决该问题，提出了一种覆盖最大化算法（CMA），其中获得了封闭形式的最优RIS方向。数值结果验证了我们的分析。
2020-09-17 cs.ET cs.IT math.IT
On DoF of Active RIS-Assisted MIMO Interference Channel with Arbitrary Antenna Configurations: When Will RIS Help?
针对任意天线配置的两用户MIMO干扰信道，本文联合RIS波束赋形、发射迫零与干扰解码并建立整数优化，刻画了有源RIS带来和DoF增益的条件。
2023-07-11 cs.IT math.IT
Capacity and Performance Analysis of RIS-Assisted Communication Over Rician Fading Channels
研究了可重构智能表面（RIS）辅助下毫米波通信系统的遍历容量和符号出错率两个性能指标。我们假设独立同分布（i.i.d.）用户-RIS-接入点（AP）之间的Rician衰落，RIS表面由无源反射元件组成。首先，我们推导出一个新的统一的封闭式公式的平均符号错误概率的广义M-QAM/M-PSK信号在此毫米波链路。然后，我们得到新的封闭形式的表达式遍历能力与不信道状态信息（CSI）在AP。
2021-11-08 cs.IT eess.SP math.IT
Beamforming in Hybrid RIS assisted Integrated Sensing and Communication Systems
在本文中，我们考虑了一种混合可重构智能表面（RIS），包括有源和无源元件，以帮助通感一体化（ISAC）系统服务于多个用户和目标。混合RIS中的有源元件包括放大器和移相器，而无源元件仅包括移相器。我们联合设计发射波束形成器和RIS系数，即，放大器增益和相移，以最大化最坏情况下的目标照明功率，同时确保通信链路的期望的信号与干扰加噪声比，并约束由于有源元件引起的RIS噪声功率。由于这个设计问题不是凸的，我们提出了一个基于交替优化的求解器来设计发射波束形成器和RIS系数。通过数值模拟，我们表明，所提出的混合RIS辅助ISAC系统的性能是显着优于被动RIS辅助ISAC系统，以及ISAC系统没有RIS，即使只有一小部分的混合RIS包含有源元件。
2022-03-11 cs.IT eess.SP math.IT
Beamforming Saturation in Two-Timescale RIS-assisted Communication
本文针对双时间尺度RIS辅助无线通信，发现尽管RIS捕获功率随单元数线性增长，但波束成形增益会随单元数增加快速饱和，饱和上限由功率角谱的角域衰减速率决定，并探讨了该现象对通信有效性的影响。
2025-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Optimization of STAR-RIS Assisted UAV Communication Systems
本文研究了同时发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）辅助无人机（UAV）通信。我们的目标是通过联合优化STAR-RIS的波束形成向量、无人机的轨迹和功率分配来最大化所有用户的总速率。我们将非凸问题分解为三个子问题，交替求解以获得最优解。模拟结果表明：1）STAR-RIS实现了比传统RIS更高的和速率; 2）为了利用STAR-RIS的优点，UAV的轨迹比RIS更接近STAR-RIS; 3）反射和透射的能量分裂高度依赖于UAV的实时轨迹。
2022-09-08 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted 6G Wireless Communications: A Novel Statistical Framework in the Presence of Direct Channel
本文针对存在直连路径的RIS辅助6G通信系统，提出一种统计框架，推导复合信道幅度与相位的概率密度函数新表达式，并通过仿真验证其正确性。
2023-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
High-Speed Trains Access Connectivity Through RIS-Assisted FSO Communications
自由空间光（FSO）是为高速列车（HST）提供宽带互联网接入的一种很有前途的解决方案。此外，可重构智能表面（RIS）被认为是提高光无线通信系统性能的硬件技术。在本文中，我们提出了一个RIS辅助的FSO系统提供接入连接的高温超导体，作为现有的直接和中继辅助FSO接入设置的升级。我们的动机主要是基于充分证明的结果表明，一个RIS辅助的光无线系统，具有足够大的RIS元素的数量，优于继电器辅助的一个由于其可编程的结构。我们首先计算所考虑的RIS辅助FSO信道在弱衰落和中强衰落条件下的统计表达式。然后，网络的平均信噪比和中断概率制定的基础上假设的衰落条件，并为两个固定和动态面向RIS覆盖的情况。我们的研究结果表明，拟议的接入网络提供高达约44%的高数据率和240%的覆盖范围更广的每个FSO基站（FSO-BS）相比，中继辅助的。平均而言，覆盖区域的增加减少了给定距离所需的FSO-BS数量的67%，与替代设置相比，这导致更少的切换过程。最后，通过Monte-Carlo模拟验证了结果。
2021-10-25 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Enhanced NOMA Assisted Backscatter Communication System
研究了一种可重构智能表面（RIS）增强型非正交多址辅助后向散射通信（RIS-NOMABC）系统。建立了功率反射系数和相移的联合优化问题。针对这一非凸问题，结合交替优化、逐次凸逼近和流形优化算法，提出了一种低复杂度的求解算法。数值结果证实了所提出的RIS-NOMABC系统的性能优于无RIS的传统非正交多址辅助后向散射通信（NOMABC）系统，证明了所提出算法的可行性和有效性。
2020-12-18 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Consumption Optimization in RIS-Assisted Cooperative RSMA Cellular Networks
提出了一种下行链路可重构智能表面（RIS）辅助的半双工（HD）协作速率分割多址（C-RSMA）网络。建议的系统模型建立考虑一个基站（BS），一个RIS，和两个用户。以最小化网络能量消耗为目标，提出了一种联合框架，以优化BS处的预编码向量、公共流分割、中继设备发射功率、时隙分配以及RIS处的被动波束成形，该框架受到BS和中继节点处的功率预算约束、两个用户处的服务质量（QoS）约束以及公共流速率约束。由于优化变量之间的高度耦合，所述问题是非凸优化问题。为了解决这一挑战，一个有效的算法是通过调用交替优化技术，它分解成两个子问题，即子问题1和子问题2，这是交替解决的原始问题。具体地，子问题1是联合优化预编码向量、公共流分割和中继设备功率。同时，子问题2是优化RIS处的相移矩阵。为了解决子问题1，提出了一种基于逐次凸近似（SCA）的高效低复杂度解决方案。同时，借助于凸秩一差分表示和SCA方法，得到了RIS处相移矩阵的有效解。仿真结果表明，与RSMA方案、RIS-assisted HD cooperative non-orthogonal multiple access（C-NOMA）、RIS-assisted NOMA、HD C-RSMA without RIS和HD C-NOMA without RIS相比，所提出的RIS-assisted HD C-RSMA在最小化总能耗方面获得了显著的…
2022-08-13 cs.IT eess.SP math.IT
Fast Beam Training for RIS-Assisted Uplink Communication
在这项工作中，我们提出了一个波束训练码本可重构智能表面（RIS）辅助毫米波上行链路通信。波束训练过程对于在用户节点和接入点（AP）之间建立可靠链路是重要的。基于码本的训练过程减少搜索时间，以通过RIS控制器获得最佳可能的相移，从而将RIS处的入射波束对准接收节点的方向。我们考虑了一个半被动的RIS，以协助RIS控制器的最小开销的反馈。结果表明，该过程检测到一个移动节点的概率很高，在很短的时间间隔。此外，我们在用户节点处使用相同的码本来知道经由RIS的通信的期望方向。
2021-07-23 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Region of MIMO RIS-assisted Broadcast Channels with Rate Splitting and Improper Signaling
在本文中，我们研究了1层速率分裂（RS）的可实现的速率区域中存在的硬件损伤（HWI）和不正确的高斯信令（IGS）的单细胞可重构智能表面（RIS）辅助广播信道（BC）。我们假设收发器可能遭受带内和正交信号的不平衡，这被称为I/Q不平衡（IQI）。当存在像质计时，接收到的信号和噪声可能是不适当的。因此，我们采用IGS来补偿IQI以及管理干扰。我们的研究结果表明，RS和RIS可以显着扩大速率区域，其中RS的作用是管理干扰，而RIS主要是提高覆盖。
2023-01-02 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for RIS-assisted Millimeter-wave MIMO Systems
可重构智能表面（RIS）辅助的多输入多输出（MIMO）通信系统中的信道估计是具有挑战性的，因为导频不能在仅具有无源元件的RIS处解码或从仅具有无源元件的RIS发送。我们假设用户设备（UE）与RIS之间以及RIS与基站（BS）之间的视线信道的角度模型，其中UE与BS之间没有直接路径。在这封信中，假设我们可以计算RIS-BS信道（直到复杂的路径增益）从他们的已知位置，我们首先讨论的模糊性估计的UE-RIS信道。我们提出了一个多信道探测过程中，我们通过不同的RIS相移观察信道，并提出了一种算法，用于信道估计，以解决这种模糊性。通过模拟，我们表明，所提出的方法是可比的预言估计，它完全知道BS，UE和RIS的位置。
2021-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Beam Squint and Aperture--Bandwidth Limitations in Wideband RIS-Assisted THz Links
University of Nottingham Ningbo China（诺丁汉大学宁波校区）
本文针对宽带RIS辅助太赫兹链路，在波束斜视和有限分辨率相位控制下，推导了信道矩和遍历速率的闭式近似，并揭示了孔径-带宽限制，经蒙特卡洛模拟验证。
2026-09-15 cs.IT cs.NI math.IT
Joint BS-RIS-User Association and Beamforming Design for RIS-assisted Cellular Networks
可重构智能表面（RIS）是第六代（6 G）网络的革命性技术，因为它具有操纵无线环境的能力。作为一种频率选择性器件，RIS只能有效地对特定频带内的信号传播进行整形。由于这种频率选择性特性，在蜂窝网络中部署RIS将引入复杂的基站（BS）-RIS-用户关联问题，因为相邻BS在不同频带上操作。在本文中，与RIS的频率选择性特性的考虑，我们的目标是联合优化BS-RIS-用户关联，在BS的主动波束赋形，和RIS的被动波束赋形，以最大限度地提高和速率的RIS辅助蜂窝网络。我们首先利用$l_0$ -范数有效地集成BS-RIS-用户关联与有源和无源波束成形。然后，我们采用分数规划（FP）和块坐标下降（BCD）的方法来处理对数和分数的部分和解耦的联合关联和波束形成设计问题成几个子问题。有效的算法相结合的$l_0$ -范数逼近，优化最小化（MM），交替方向的乘法器（ADMM）交替解决的子问题。大量的仿真结果说明了在RIS辅助的蜂窝网络中BS-RIS-用户关联优化的重要性，并验证了所提出的联合关联和波束形成设计算法的有效性。
2022-10-31 cs.IT eess.SP math.IT
Sum Rate Maximization in STAR-RIS Assisted Full-Duplex Communication Systems
研究了同时发射和反射可重构智能表面（STAR-RIS）辅助全双工（FD）通信系统的和速率性能。STAR-RIS元件的反射和透射系数针对能量分裂和模式切换协议进行优化，以最大化系统的加权和速率。基本的优化问题是非凸的，因此，连续凸逼近技术已被用来开发有效的算法，以获得次优解。因此，在STAR-RIS处的最大平均加权和速率和对应的系数受到预定义的阈值速率和单位模约束被量化。所提出的系统设计的性能进行了比较，与传统的反射/传输只有RIS和半双工的同行通过模拟，它被观察到，STAR-RIS可以提高FD系统的性能。
2022-03-09 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput analysis of RIS-assisted UAV wireless systems under disorientation and misalignment
可重构智能表面（RIS）辅助无人机（UAV）通信已被确定为许多下一代应用的关键使能器。然而，据我们所知，还没有一个通用的框架来量化的RIS辅助无人机系统的吞吐量性能。出于这一动机，在本文中，我们提出了一个全面的系统模型，占多径衰落的影响，这是通过混合伽马建模，收发器硬件缺陷，随机波束迷失方向和错位，以检查吞吐量性能的RIS辅助无人机无线系统。在这个方向上，我们提出了一个新的封闭形式的表达系统的吞吐量为两种情况下：i）在存在和ii）在没有定向和错位。有趣的是，我们的研究结果揭示了上述现象的准确建模以及存在最佳透射光谱效率的重要性。
2022-12-10 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Overhead Channel Estimation Framework for Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Multi-User MIMO Communication
针对非对角可重构智能表面（BD-RIS）辅助多用户MIMO系统中信道估计开销大的问题，本文基于级联信道的缩放特性提出低开销框架，刻画无噪声下最小开销并设计两阶段估计方法，显著降低了估计开销。
2025-04-15 cs.IT eess.SP math.IT
On the Performance of Dual RIS-assisted V2I Communication under Nakagami-m Fading
5G及更高级别通信网络中的车联网（V2X）通过允许车辆智能地连接一切来支持未来的智能交通系统（ITS）。可重构智能表面（RISs）的出现实现了V2X通信的真正潜力。在这项工作中，我们提出了一个双RIS为基础的车辆到基础设施（V2 I）的通信方案。在此基础上，通过推导中断概率、频谱效率和能量效率的封闭表达式，对所提出的通信方案的性能进行了评估。最后，分析结果证实了模拟，说明了优越性的RIS辅助车辆网络。
2023-01-10 cs.IT eess.SP math.IT
Interference Leakage Minimization in RIS-assisted MIMO Interference Channels
我们解决的问题，干扰泄漏（IL）最小化的$K$ -用户多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC）的可重构智能表面（RIS）的协助。我们描述了一个迭代算法的基础上块坐标下降，以最小化IL成本函数。重新制定的问题提供了一个几何解释，并显示出有趣的连接包络预编码和相位只有迫零波束成形问题。作为该分析的结果，我们推导出相位优化RIS能够完美地消除$K$用户MIMO IC上的干扰的一组必要（但不是充分）条件。
2023-03-06 cs.IT eess.SP math.IT
Active RIS-Assisted MIMO-OFDM System: Analyses and Prototype Measurements
本研究开发了符合5G新无线电标准的有源RIS辅助MIMO-OFDM原型，实验证明有源RIS在提升MIMO性能方面优于无源RIS，凸显其实际应用价值。
2023-11-15 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted D-MIMO for Energy-Efficient 6G Indoor Networks
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Sony Europe（索尼欧洲）
本文提出了一种交替优化框架，用于在相干和非相干接收模式下最大化RIS辅助D-MIMO系统的能效，通过联合优化接入点功率分配和RIS相位配置，在功率和SINR约束下提升能效。
2026-03-25 cs.IT eess.SP math.IT
DRL-based Joint Beamforming and BS-RIS-UE Association Design for RIS-Assisted mmWave Networks
可重构智能表面（RIS）由于能够建立可重构的无线传播网络，被认为是解决毫米波通信阻塞问题的一种非常有前途的技术。在本文中，我们专注于由多个基站（BS）服务的一组用户设备（UE）的RIS辅助毫米波通信网络。考虑到BS-RIS-UE关联问题决定了RIS应该帮助哪个BS和UE，我们联合优化BS-RIS-UE关联和RIS处的被动波束成形，以最大化系统的和速率。为了解决这一棘手的非凸问题，提出了一种基于软行动者-批评者（SAC）深度强化学习（DRL）的联合波束形成和BS-RIS-UE关联设计算法，该算法通过与环境交互，使用较少的先验信息学习最佳策略，并结合策略信息熵最大化，避免陷入局部最优解。仿真结果表明，与基准方案相比，所提出的SAC-DRL算法可以获得显着的性能增益。
2022-02-19 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Placement of Active and Passive Elements in Hybrid RIS-assisted Communication Systems
混合可重构智能表面（HRIS）是具有有源和无源元件的RIS结构。HRIS辅助的通信系统中的接收信噪比（SNR）取决于有源元件的放置。在本文中，我们表明，接收到的SNR可以提高与信道感知的位置的有源元件。我们共同设计的发射预编码器，RIS系数，和HRIS的有源和无源元件的位置，以最大限度地提高信噪比。我们使用交替优化解决底层组合非凸优化问题，并提出了一个低复杂度的求解器，这是可证明的接近最优的。通过数值模拟，我们表明，所提出的方法提供了显着改善的性能相比，通信系统具有完全无源RIS阵列或混合RIS阵列与信道不可知的有源元件的位置和性能的通信系统与完全有源RIS阵列。
2023-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
Quantized Precoding and RIS-Assisted Modulation for Integrated Sensing and Communications Systems
在本文中，我们提出了一种新的可重构智能表面（RIS）辅助通感一体化（ISAC）系统与1位量化在ISAC基站。在ISAC系统中引入RIS，以减轻粗量化的影响，并实现感测和通信功能之间的共存。具体来说，我们设计发射预编码器以获得具有所需辐射图案的1位感测波形。然后，RIS相移被设计为调制1比特感测波形以向用户发送M进制相移键控符号。通过数值模拟，我们表明，所提出的方法提供了显着改善的符号错误概率相比，MIMO通信系统具有量化的线性预编码器，同时仍然提供可比的传感性能作为未量化的传感系统。
2022-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
Pilot-to-Data Power Ratio in RIS-Assisted Multiantenna Communication
本文研究RIS辅助多天线通信中的PDPR优化问题，推导了遍历最小均方误差的闭式解，实验表明优化PDPR在宏蜂窝场景下收益显著，且随RIS单元数和信道相干性增大而提升。
2025-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
Uni-polarized RIS Beamforming for Improving Connectivity of Multi-RIS-Assisted D2D Networks
该研究针对多RIS辅助D2D网络连通性提升问题，提出联合优化RIS波束成形、链路选择与部署位置的方案，通过扰动法、遗传算法和Adam优化器分迭代求解，经仿真验证优于现有对比方案。
2024-10-07 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Design for Simultaneously Transmitting And Reflecting (STAR) RIS Assisted NOMA Systems
与传统的反射型可重构智能表面（RISs）不同，同时发射和反射型可重构智能表面（STAR-RISs）是一种新型的可重构智能表面技术，它通过同时发射和反射入射信号，将半空间覆盖扩展到全空间覆盖。STAR-RIS为操纵信号传播提供了新的自由度（DoF）。基于上述思想，本文提出了一种新的STAR-RIS辅助非正交多址接入系统（STAR-RIS-NOMA）。我们的目标是通过联合优化解码顺序，功率分配系数，主动波束成形，传输和反射波束成形，以最大限度地提高可实现的总速率。然而，制定的问题是非凸与错综复杂的耦合变量。为了解决这个问题，提出了一种次优的两层迭代算法。具体地，在内层迭代中，对于给定的解码顺序，交替地优化功率分配系数、主动波束成形、发射波束成形和反射波束成形。对于外层迭代，每个簇中NOMA用户的解码顺序用内层迭代得到的解更新。此外，提出了一种有效的解码顺序确定方案的基础上的等效组合的信道增益。仿真结果表明，建议的STAR-RIS-NOMA系统，我们提出的算法的辅助下，优于传统的RIS-NOMA和RIS辅助正交多址（RIS-OMA）系统。
2022-09-17 cs.IT eess.SP math.IT
Coverage Probability of STAR-RIS assisted Massive MIMO systems with Correlation and Phase Errors
在本文中，我们研究了同时发射和反射可重构智能表面（STAR-RIS）辅助大规模多输入多输出（mMIMO）系统。特别是，我们推导出一个封闭形式的表达STAR-RIS辅助mMIMO系统的覆盖概率，同时占相关衰落和相移误差。值得注意的是，通过优化覆盖概率，相位配置在每几个相干间隔处发生，因为覆盖概率在大规模统计方面取决于统计信道状态信息（CSI）。其结果是，我们实现了降低的复杂性和开销的被动波束成形的优化，这是增加的情况下，STAR-RIS网络与瞬时CSI。数值结果证实了我们的分析，揭示了有趣的属性，如RIS元素的数量和相位误差的效果的影响，随着肯定的优势，STAR-RIS对反射的RIS。
2022-05-31 cs.IT eess.SP math.IT
Near-field Integrated Sensing and Communication: Opportunities and Challenges
本文研究新型近场ISAC，探讨近场通信与感知的优势，提出联合、感知辅助通信与通信辅助感知三种方法及解决方案，并指出未来研究方向。
2024-07-26 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Performance of RIS-assisted Wireless Networks under Rician fading
研究了莱斯衰落下可重构智能表面（RIS）辅助无线网络的秘密中断概率（SOP）和秘密率（SR）。更准确地说，我们提高了保密性能的考虑网络抑制窃听通道，而不是最大化的主要渠道。我们提出了一个简单的启发式算法，找出每个RIS的元素的最佳相移。基于蒙特卡罗方法的仿真结果验证了所提出的最优相移的优越性相比，随机相移设计。
2021-12-10 cs.IT cs.NA math.IT
RIS Assisted Wireless Networks: Collaborative Regulation, Deployment Mode and Field Testing
本文围绕RIS辅助无线网络，分析网络控制与独立两种部署模式及多RIS、多用户、多小区协作场景，提出协同调控机制，并通过仿真和现场测试验证其应用效果与挑战。
2024-08-06 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Evaluation of Dual RIS-Assisted Received Space Shift Keying Modulation
本文提出双RIS辅助的接收空间移键调制技术，通过动态配置RIS₂实现数据驱动的方向选择，提升室内无线信号路由性能。
2025-11-23 cs.IT eess.SP math.IT
