Queueing Theoretic Models for Multiuser MISO Content-Centric Networks with SDMA, NOMA, OMA and Rate-Splitting Downlink
多用户、多输入、单输出（MU-MISO）系统被证明是5G和6 G等下一代无线网络中不可或缺的。MISO系统的空间分集已经在这些无线系统中的物理层设计中被利用以提高容量。最近的几项研究利用了内容请求中的冗余以及MISO系统的空间多样性来进一步提高容量。结果表明，基于SDMA、NOMA、OMA和速率分割的MISO最大最小公平（MMF）波束形成方案可以用来提高内容传输速率。然而，在大多数这些研究的关键方面，如在下行链路和用户动态的延迟和用户动态一般被忽略。在这项工作中，我们研究了在MU-MISO内容中心网络（CCN）中，同步、波束成形和用户动态之间的相互作用如何影响下行链路的服务质量（用户体验的延迟）。我们提出了一种简单的理论模型，可以直接适用于MU-MISO CCN，以执行最佳的多组多播下行链路传输。我们表明，最近开发的简单组播队列（SISO）系统可以直接用于MU-MISO系统，它提供了优越的性能，由于其始终稳定的性质。此外，我们观察到，MMF波束成形方案加上CDMA可能对具有良好信道的用户相当不公平。因此，我们提出了一个改进的双缓存，解决了这个问题。我们还提供了理论分析的平均延迟所经历的用户在这样的MU-MISO CCN。
2022-05-08 cs.NI eess.SP
Symbol-Level Precoding for Average SER Minimization in Multiuser MISO Systems
本文提出一种利用建设性干扰和噪声功率的符号级预编码方案，通过双空间交替优化算法在正交Stiefel流形和欧几里得空间上联合优化发射信号与重缩放因子，以最小化多用户MISO系统中高阶QAM的平均符号错误率，仿真验证了其性能优势。
2023-10-11 eess.SP
A Refined Alternating Optimization for Sum Rate Maximization in SIM-Aided Multiuser MISO Systems
针对SIM辅助多用户MISO下行链路和速率最大化问题，本文提出改进的交替优化方法，通过先优化SIM相移并采用迭代投影梯度，在固定SIM厚度下突破性能饱和，实现最高115.53%的和速率提升。
2025-08-21 eess.SP
A Framework of Robust Transmission Design for IRS-aided MISO Communications with Imperfect Cascaded Channels
智能反射面（IRS）由于其重构信号传播环境的能力，最近被认为是一种很有前途的技术，以提高无线系统的性能。然而，由于IRS处缺乏射频（RF）链，在基站（BS）处获得完美的信道状态信息（CSI）是具有挑战性的。由于现有的信道估计方法大多是针对级联BS IRS用户信道的，本文首次研究了基于发射端不理想级联BS IRS用户信道（CBIUT）的稳健波束形成。具体地说，发射功率最小化的问题，制定下的最坏情况下的有界CSI误差模型的速率约束和统计CSI误差模型下的速率中断概率约束，分别。在利用S-过程逼近最坏情况下的速率约束和利用Bernstein型不等式逼近速率中断概率约束后，重构后的问题可以有效地求解。数值结果表明，CBIUT误差对系统性能的负面影响大于CSI直接误差。
2021-08-07 eess.SP
Symbol-Level Precoding Design for Max-Min SINR in Multiuser MISO Broadcast Channels
本文研究了多用户多输入单输出（MISO）信道下行链路中最大最小信干噪比（SINR）准则下的符号级预编码（SLP）设计问题。首先，我们证明了距离保持建设性干涉区域（DPCIR）总是多面体角（移动尖锥）的任何给定的星座点与无界的决策区域。然后证明了在一个给定的无界DPCIR中，任何信号的范数大于对应顶点的范数当且仅当星座的凸包包含原点。利用这些性质，我们表明，无噪声的接收信号躺在一个无界的DPCIR的功率是两个参数的严格递增函数。这允许我们将原始非凸SLP最大-最小SINR重新公式化为凸优化问题。我们讨论的损失，由于我们提出的凸重构，并提供了一些模拟结果。
2018-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Symbol-Level Precoding and Reflecting Designs for IRS-Enhanced MU-MISO Systems
智能反射表面（IRSs）通过改变传播环境以成本有效和硬件有效的方式增强无线通信，已经成为一种革命性的解决方案。此外，符号级预编码（SLP）由于其在将多用户干扰（MUI）转化为有用信号能量方面的优势，最近引起了相当大的关注。因此，研究IRS在符号级预编码系统中的应用以通过操纵多用户信道以更有效的方式利用MUI是有意义的。在本文中，我们专注于联合符号级预编码和反射设计的IRS增强的多用户多输入单输出（MU-MISO）系统。功率最小化和服务质量（QoS）的平衡问题。为了解决联合优化问题，我们开发了一种有效的迭代算法，将它们分解为单独的符号级预编码和块级反射设计问题。采用基于梯度投影的算法设计符号级预编码，采用基于黎曼共轭梯度（RCG）的算法解决反射设计问题。仿真结果表明IRS带来了显着的性能改善，并说明了我们提出的算法的有效性。
2021-03-20 eess.SP
Power-Efficient Resource Allocation for Multiuser MISO Systems via Intelligent Reflecting Surfaces
智能反射表面（IRSs）被认为是下一代无线通信的关键使能器，由于它们的定制无线传播环境的能力。在本文中，我们研究了功率有效的资源分配IRS辅助多用户多输入单输出（MISO）系统。为了使发射功率最小化，在接入点（AP）处的波束成形向量和IRS处的相移两者被联合优化，同时考虑用户的最低所需服务质量（QoS）。为了解决非凸性的制定优化问题，内部近似（IA）算法的开发。与现有的设计，不能保证局部最优性，该算法是保证收敛到Karush-Kuhn-Tucker（KKT）的解决方案。我们的仿真结果表明，该算法的有效性相比，基线计划，并揭示部署IRS是更有前途的比利用多个天线在AP的能源效率。
2020-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
Microwave Linear Analog Computer (MiLAC)-aided Multiuser MISO: Fundamental Limits and Beamforming Design
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出MiLAC辅助的多用户MISO波束成形设计，通过混合架构实现比传统方法更高的灵活性和更低的复杂度。
2026-01-15 eess.SP
Long-Term CSI-based Design for RIS-Aided Multiuser MISO Systems Exploiting Deep Reinforcement Learning
本文研究了可重构智能表面辅助多用户通信网络的传输设计问题。不同于现有的大多数贡献，我们考虑长期CSI为基础的传输设计，其中在基站（BS）的波束成形向量和在RIS的相移设计基于长期CSI，这可以显着降低信道估计开销。由于缺乏明确的遍历数据率表达式，我们提出了一种新的深度确定性策略梯度（DDPG）的算法来解决优化问题，这是通过使用离线方式产生的信道向量进行训练。仿真结果表明，可实现的净吞吐量高于传统的瞬时CSI为基础的计划时，考虑到信道估计开销。
2021-11-24 cs.IT eess.SP math.IT
Sum-Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink Systems with Self-sustainable IRS
本文研究了多用户多输入单输出（MISO）下行链路通信辅助下的自我可持续的智能反射表面（IRS），它可以收获的功率从接收到的信号。我们研究了联合设计的波束形成器在接入点（AP）和相移和功率收获时间表在IRS最大化的系统和速率。该设计被制定为一个非凸优化问题，考虑到IRS元件的能力，收获无线功率实现自我可持续性。随后，我们提出了一个计算效率高的交替算法，以获得一个次优的解决方案的设计问题。仿真结果表明：在IRS辅助系统中，系统和速率与系统自维持能力之间存在一个非平凡的折衷关系;随着IRS单元数目的增加，系统性能得到改善;采用小比特分辨率的离散移相器的IRS，在连续相移的情况下，系统和速率足以达到理想情况下的可观值。
2020-05-24 cs.IT eess.SP math.IT
Multiuser MISO PS-SWIPT Systems: Active or Passive RIS?
基于可重构智能表面（RIS）的通信网络有望提高信道容量和能源效率。然而，由于双重路径损耗效应，无源RISs承诺的容量增益可以忽略不计。有源RISs可以克服这个问题，因为它们具有带低成本放大器的反射器元件。本文研究了多用户系统中有源RIS辅助的同步无线信息和功率传输（SWIPT）。用户利用功率分裂（PS）解码信息和收获能量的同时，基于一个现实的分段非线性能量收获模型。目标是通过优化基站的波束形成器、PS比和RIS相移/放大因子来最小化基站的发射功率。仿真结果显示出显著的改进（例如，19%和28%），最大反射功率分别为10 mW和15 mW，相比无源RIS没有更高的计算复杂性成本。我们还展示了所提出的算法对不完美的信道状态信息的鲁棒性。
2022-06-28 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for RIS-Aided Multiuser Millimeter-Wave Systems
由于RIS的无源特性和大量的反射元件会导致高的信道估计开销，所以在RIS辅助的大规模多用户多输入单输出（MU-MISO）无线通信系统中，信道估计是一个具有挑战性的问题。为了解决这个问题，我们提出了一种新的级联信道估计策略，利用毫米波大规模MISO系统中多用户级联信道的稀疏性和相关性，具有低导频开销。基于BS、RIS和用户的物理位置在几个甚至几十个连续的信道相干块中可能不变的事实，我们首先估计包括第一个相干块中的所有角度和增益信息的完整的信道状态信息（CSI），然后仅重新估计剩余相干块中的信道增益，并且具有少得多的导频开销。在第一个相干块中，我们提出了一种两阶段的信道估计方法，在第一阶段中，基于级联路径之间的线性相关性来估计一个典型用户的级联信道，而在第二阶段中，利用在第一阶段中获得的公共基站（BS）-RIS信道的部分CSI来估计其他用户的级联信道。第一相干块中的总的理论最小导频开销是$8J-2+(K-1)\left\lceil (8J-2)/L\right\rceil $，其中$K$、$L$和$J$分别表示用户、BS-RIS信道中的路径和RIS用户信道中的路径的数量。在每个剩余的相干块中，最小导频开销是$JK$。此外，在RIS的训练相移矩阵进行了优化，以提高估计性能。
2021-07-09 eess.SP
Joint User Scheduling and Beamforming Design for Multiuser MISO Downlink Systems
在多用户通信系统中，用户调度和波束形成（US-BF）设计是两个基本问题，通常在现有的文献中被分开研究。在这项工作中，我们专注于联合US-BF设计的目标是最大限度地提高预定用户的集合基数，这是计算上的挑战，由于非凸目标函数和离散连续变量的耦合约束。针对这些问题，首先提出了一种基于逐次凸逼近的US-BF优化算法。然后，受无线智能通信的启发，将联合US和功率分配网络模型与BF解析解相结合，提出了一种基于图神经网络的联合US-BF（J-USBF）学习算法。各种数值结果验证了SCA-USBF和J-USBF的有效性，后者具有相近的性能和更高的计算效率。此外，建议的J-USBF也享有在动态无线网络场景的通用性。
2022-07-04 cs.IT eess.SP math.IT
Sum Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink with Intelligent Reflecting Surface
智能反射面（IRS）是一种由大量可重构无源单元组成的平面阵列，通过独立控制各单元的相移，实现接收端反射信号的自对准。由于IRS可以在没有RF链的情况下实现，因此它被视为用于提高未来通信系统的频谱效率的具有成本效益的解决方案。这项工作考虑了IRS辅助的多用户多输入单输出下行链路传输，我们的目标是通过联合优化基站的发射波束形成器和IRS的相移（可以是连续的或离散的）来最大化和速率。这种和速率最大化（SRM）问题是具有挑战性的，特别是对于离散相位的情况下。为了解决这个问题，我们首先推导出一个更容易处理的等效公式的SRM问题的结构化凸约束和光滑的目标。从那里，定制派生块协调加速投影梯度算法的开发。仿真结果表明，所提出的设计优于国家的最先进的设计在和速率性能。
2020-10-21 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Transmit and Reflective Beamforming Design for IRS-Assisted Multiuser MISO SWIPT Systems
研究了一种智能反射面辅助的多用户多输入单输出（MISO）无线信息与能量同步传输（SWIPT）系统。在该系统中，多天线接入点（AP）使用发射波束成形将信息和能量信号发送到一组接收器，每个接收器用于信息解码（ID）或能量收集（EH），并且专用部署的IRS适当地控制其反射相移以形成无源反射波束，用于促进接收器处的ID和EH。在这种设置下，我们联合优化AP处的（有源）信息和能量发射波束成形以及IRS处的（无源）反射波束成形，以最大化在所有EH接收器处接收的最小功率，这受到ID接收器处的个体信号与干扰加噪声比（SINR）约束以及AP处的最大发射功率约束。虽然制定的SINR约束的最小能量最大化问题是高度非凸的，我们提出了一个有效的算法，通过使用交替优化和半定松弛（SDR）的技术，以获得高质量的解决方案。数值结果表明，建议的IRS辅助SWIPT系统的信息和能量信号实现了显着的性能增益比基准计划没有IRS部署和/或没有专用的能量信号使用。
2019-10-16 cs.IT eess.SP math.IT
Beamforming Design for Stem-Connected Microwave Linear Analog Computer (MiLAC)-Aided Multiuser MISO Downlinks
King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）；Imperial College London（帝国理工学院）
针对多用户MISO下行链路，研究茎连接微波线性模拟计算机（MiLAC）的波束赋形设计，证明其可实现复Stiefel流形上的所有波束赋形器，并在N≥2K-1时达到与全连接MiLAC相同的和速率，提出加权最小均方误差求解器与交替优化方法处理离散硬件约束。
2026-10-14 eess.SP
Site-Specific Channel Modeling and Optimization of RIS-Assisted Multiuser MISO Systems
University of Toronto（多伦多大学）
本文提出基于物理的信道建模与优化框架，用于特定环境中RIS辅助下行多用户多输入单输出通信系统，通过混合射线追踪和全波电磁分析方法构建确定性信道模型，优化基站波束成形器和RIS负载阻抗以最大化最小可实现速率。
2026-03-22 eess.SP physics.app-ph
Robust and Secure Sum-Rate Maximization for Multiuser MISO Downlink Systems with Self-sustainable IRS
本文研究了一种可自我维持的智能反射表面（IRS），它可以同时从接收到的信号中反射和收获能量的多用户多输入单输出（MISO）下行链路通信。我们研究了联合设计的波束形成器在接入点（AP）和相移，以及能量收集时间表在IRS最大化系统和速率。该设计被制定为一个非凸优化问题，考虑到IRS元件的无线能量收集能力，安全通信，以及对信道状态信息（CSI）不完善的影响的鲁棒性。随后，我们提出了一个计算效率高的迭代算法，以获得一个次优的解决方案的设计问题。在每次迭代中，采用S-过程和逐次凸逼近来处理中间优化问题。仿真结果表明：（1）在系统总速率和IRS的自维持性之间存在一个非平凡的折衷关系：（2）所提出的方案所获得的性能增益在大量能量收集IRS元件的情况下是饱和的; 3）配备有小比特分辨率离散移相器的IRS足以实现相当大的系统总和-具有连续相移的理想情况的速率。
2021-08-04 cs.IT eess.SP math.IT
A Framework for One-Bit and Constant-Envelope Precoding over Multiuser Massive MISO Channels
考虑以下问题：多天线基站（BS）通过预编码向多个单天线用户发送多个符号流。然而，与传统的多用户预编码不同，发送的信号受到二进制，单位模，甚至离散单位模约束。这种约束出现在一位和恒定包络（CE）大规模MIMO场景中，其中高分辨率数模转换器（DAC）分别被一位DAC和移相器取代，以降低硬件成本和能耗。在一比特和CE限制下的多用户预编码造成了显著的设计困难。在本文中，我们建立了一个框架，设计多用户预编码下的一位，连续CE和离散CE的情况下-所有在一个主题。首先，我们制定了一个预编码设计，侧重于最小化的符号错误概率（SEP），假设正交幅度调制（QAM）星座。然后，我们设计了一个算法，我们的SEP为基础的设计。该算法结合了i）一种新的惩罚方法，用于处理二进制，单位模量和离散单位模量约束;和ii）一阶非凸优化配方定制的设计。具体地说，后者是一种通过加速投影梯度的不精确优化最小化方法，仿真结果表明，该方法运行速度非常快，可以处理大量的决策变量。仿真结果表明，所提出的设计提供了显着更好的比特出错率性能比现有的设计。
2019-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation and Beamforming for Microwave Linear Analog Computers (MiLACs)-Aided Multiuser MISO Systems
Imperial College London（帝国理工学院）
针对微波线性模拟计算机辅助的多用户MISO系统，提出利用信道相关矩阵秩亏特性，通过模拟域压缩接收信号实现低维信道估计，并级联两个MiLAC高效实现正则化迫零波束成形，大幅降低计算复杂度。
2026-07-02 cs.IT eess.SP math.IT
Spectral Efficiency Maximization for DMA-enabled Multiuser MISO with Statistical CSI
针对仅具备统计CSI的DMA使能多用户MISO上下行系统，本文分别提出基于WMMSE和PDD的优化算法以最大化遍历和速率，数值验证其准确且优越。
2025-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
IRS-Enhanced Wideband MU-MISO-OFDM Communication Systems
智能反射面（IRS）可以智能地改变无线环境，提高通信性能，被认为是未来无线通信系统的一项使能技术。研究了一种基于IRS增强的宽带多用户多输入单输出正交频分复用（MU-MISO-OFDM）系统。我们的目标是联合设计发射波束形成器和IRS的反射，以最大限度地提高所有子载波的平均和速率。利用和速率最大化与均方误差最小化之间的关系，提出了一种有效的波束形成器与IRS联合设计算法。仿真结果表明，该算法能显著提高平均和速率，从而验证了IRS在宽带无线通信系统中应用的有效性。
2019-09-25 eess.SP
Multiuser MISO UAV Communications in Uncertain Environments with No-fly Zones: Robust Trajectory and Resource Allocation Design
在本文中，我们研究了多用户下行链路多输入单输出（MISO）无人机（UAV）通信系统的鲁棒资源分配算法的设计，在这种系统中，我们考虑到各种不确定性是不可避免的，如果不加注意，可能会严重降低系统的性能。我们联合优化的二维（2-D）轨迹和发射波束形成矢量的无人机的总功耗最小化。该算法的设计制定为一个非凸优化问题，考虑到不完善的知识所造成的无人机抖动，用户位置的不确定性，风速的不确定性，和多边形禁飞区（NFZ）的出发角（AoD）。尽管优化问题的非凸性，我们最佳地解决它采用单调优化理论和半定规划松弛产生最佳的2-D轨迹和波束形成策略。由于开发的最优资源分配算法需要一个高的计算复杂度，我们还提出了一个次优的迭代低复杂度计划的基础上逐次凸逼近最优性和计算复杂度之间的平衡。我们的仿真结果不仅显示了显着的节能所提出的算法相比，两个基线方案，但也证实了他们的鲁棒性无人机抖动，风速的不确定性和用户位置的不确定性。此外，我们的研究结果揭示了风速不确定性和NFZ的联合存在对无人机轨迹有相当大的影响。尽管如此，通过使用所提出的鲁棒设计来抵消风速的不确定性，我们可以同时最大限度地减少UAV的总功耗，并确保不侵入任何NFZ的安全轨迹。
2019-05-28 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Constellation Rotation and Symbol-level Precoding Optimization in the Downlink of Multiuser MISO Channels
研究了无线多天线系统下行链路中多个用户间的同时干扰问题。为了利用多用户干扰并在接收机侧将其转换为有用功率，通过联合利用来自每个单独用户的数据和信道状态信息来利用符号级预编码。本文介绍了一种复杂性降低计划，利用星座的对称性，以减少可能的计算和符号级优化问题的约束条件的数量。本文还提出了一种新的传输技术，联合优化发送符号级预编码和星座旋转的数据流为每个用户。其目的是增加具有相长干涉的概率，从而提高性能。我们专注于提高能源效率，通过降低所需的功率，以满足一定的服务质量的约束，通过解决一个符号级的预编码问题，并找到每个用户星座旋转的最佳相位。该问题是非凸的，因此，我们提出了一个有效的分支定界算法结合半定松弛来解决问题，并找到一个有效的解决方案。数值结果以比较的方式示出所提出的技术的有效性，其在能量效率和功耗方面优于最先进的符号级预编码方案。
2020-11-08 cs.IT eess.SP math.IT
Robust SAC-Enabled UAV-RIS Assisted Secure MISO Systems With Untrusted EH Receivers
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；University College Dublin（都柏林大学学院）；San Diego State University（圣地亚哥州立大学）
本文研究了无人机辅助RIS增强的多用户MISO系统，旨在最大化最坏情况下的保密能量效率，通过结合BCD和SCA方法以及定制的SAC框架，解决非凸优化问题。
2026-05-15 eess.SP
Joint Design of Transmit Beamforming, IRS Platform, and Power Splitting SWIPT Receivers for Downlink Cellular Multiuser MISO
在下行链路模式下，考虑了具有智能反射面（IRS）平台的多天线基站（BS）和多个单天线用户。BS经由发射波束成形利用同时无线信息和功率传输（SWIPT）来向所有设备传送信息和功率。每个设备应用功率分割（PS）以将接收到的功率的单独部分专用于信息解码和能量收集。我们制定了一个总的发射功率最小化问题，共同设计的BS波束成形向量，IRS相移，PS比在接收机的最低速率和收获的能量服务质量（QoS）的约束在所有的接收机。首先，我们开发了一个块坐标下降算法，也被称为交替优化，可以减少目标函数的每一次迭代，保证收敛。之后，两个低复杂度的次优算法，依赖于著名的最大比传输和迫零波束形成技术的介绍。当BS天线的数量和/或用户的数量很大，或者信道的相干时间很小时，这些算法是有益的。仿真证实了这样的期望，即通过部署无源IRS，BS功率可以降低$10-20$ dBw，同时保持类似的保证QoS。此外，即使提出的次优算法优于全局最优的SWIPT解决方案，没有IRS的一个适度数量的IRS元素。
2020-07-25 cs.SY eess.SP eess.SY
A Robust Deep Learning-Based Beamforming Design for RIS-assisted Multiuser MISO Communications with Practical Constraints
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Zhejiang University（浙江大学）
近年来，可重构智能表面（RIS）已成为一种很有前途的技术，以改善无线通信。它通过控制可重构的无源元件，以较少的硬件成本和较低的功耗来引导入射信号，以创造一个良好的传播环境。在本文中，我们考虑了一个RI辅助的多用户多输入单输出下行链路通信系统。我们的目标是最大化的加权和速率的所有用户通过联合优化的主动波束形成在接入点和被动波束形成向量的RIS元素。与大多数现有的作品，我们认为更实际的情况下，离散相移和不完善的信道状态信息（CSI）。具体来说，对于离散相移和理想CSI的情况下，我们首先开发了一个深度量化神经网络（DQNN），同时设计的主动和被动波束形成，而大多数报道的作品设计他们交替。然后，我们提出了一种改进的结构（I-DQNN）的基础上DQNN简化参数的决策过程时，每个RIS元素的控制位大于1位。最后，我们提出的两个DQNN为基础的算法的情况下，离散相移和不完美的CSI被认为是同时。仿真结果表明，这两种基于DQNN的算法在理想CSI情况下具有比传统算法更好的性能，在不理想CSI情况下也具有更好的鲁棒性。
2021-11-12 cs.IT cs.LG eess.SP
Full-Duplex Multiuser MISO Under Coarse Quantization: Per-Antenna SQNR Analysis and Beamforming Design
Korea Advanced National Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（浦项科技大学）
本文提出了一种考虑自干扰和量化的波束成形方法，以提高全双工多用户MISO系统在粗量化下的频谱效率。
2026-01-23 cs.IT eess.SP math.IT
Hybrid Beamforming for RIS-Assisted Multiuser Fluid Antenna Systems
本文研究RIS辅助多用户MISO流体天线系统中的混合波束赋形，提出基于BCD、SDR和MM的交替优化方案，并进一步设计低复杂度栅瓣伸缩式FAS方案，在仅需统计CSI条件下显著提升可达速率。
2025-04-12 eess.SP
A Novel SCA-Based Method for Beamforming Optimization in IRS/RIS-Assisted MU-MISO Downlink
在这封信中，我们考虑的基本问题，联合设计的发射波束形成器和智能反射表面（IRS）/可重构智能表面（RIS）的相移，以最大限度地减少发射功率，在个人用户的服务质量的限制，在IRS辅助的多用户多输入单输出下行链路通信系统。特别是，我们提出了一种新的连续凸逼近的二阶锥规划方法，其中所有的优化变量同时更新，在每次迭代。我们提出的方案实现了卓越的性能相比，最先进的基准解决方案。此外，所提出的方案的复杂度是$O(N_{\mathrm s}^{3.5})$，而最先进的基准方案的复杂度是$O(N_{\mathrm s}^{7})$，其中$N_{\mathrm s}$表示IRS处的反射元件的数量。
2022-11-19 eess.SP
Reflection and Relay Dual-Functional RIS Assisted MU-MISO Systems
可重构智能表面可重构智能表面（RISs）由于能够利用低成本的无源器件自适应地控制无线传播环境而被认为是未来无线通信系统的潜在组成部分之一。然而，由于双衰落效应，无源RIS只有当接收器与入射信号在附近且位于同一侧时才能提供足够的信号强度。本文提出了一种新型的反射和中继双功能RIS结构，该结构可以同时实现被动反射和主动中继功能，以增强RIS的覆盖能力。为了最大化多用户多输入单输出（MU-MISO）系统的和速率，研究了联合发射波束形成和双功能RIS设计问题。基于分数规划理论和优化最小化技术，提出了一种有效的迭代发射波束形成和RIS设计算法。仿真结果验证了双功能RIS结构的优越性和算法的有效性。
2022-03-22 eess.SP
One-Bit Symbol-Level Precoding for MU-MISO Downlink with Intelligent Reflecting Surface
研究了基于智能反射面的多用户多输入单输出（MISO）下行链路符号级预编码（SLP）。具体地说，通过假设在基站（BS），这是由于使用低分辨率DAC在大规模发射天线的制度，在BS和在IRS的相移的一位SLP的联合设计，提出了一个目标，最大限度地减少最坏情况下的符号错误概率（SEP）的用户在PSK调制。该联合设计问题本质上是一个混合整数非线性规划问题。为了解决这个问题，我们交替优化一位信号和相移。对于前者，松弛的一位SLP问题的一个对偶的解决镜像下降（MD）方法与最大块改进（MBI）算法。对于后者，采用加速投影梯度（APG）方法来优化相位。数值结果表明，所提出的联合设计可以获得更好的SEP性能比传统的线性预编码和一位SLP。
2020-09-29 eess.SP
Robust Beamforming Design for Intelligent Reflecting Surface Aided MISO Communication Systems
由于智能反射面（IRS）的信号处理能力有限，要获得理想的信道状态信息（CSI）具有挑战性。在本文中，我们研究了最坏情况下的鲁棒波束形成设计的IRS辅助多用户多输入单输出（MU-MISO）系统的假设下，不完美的CSI。我们的目标是最大限度地减少发射功率，同时确保每个用户的可达速率满足所有可能的信道错误实现的服务质量（QoS）的要求。在单位模和速率约束下，该问题是非凸的。CSI的不完善进一步增加了解决这个问题的难度。通过使用近似和转换技术，我们将这个问题转化为一个序列的半定规划（SDP）的子问题，可以有效地解决。数值结果表明，所提出的鲁棒波束形成设计可以保证所需的QoS目标的所有用户。
2020-06-01 eess.SP
MISO NOMA Downlink Beamforming Optimization with Per-Antenna Power Constraints
考虑多输入单输出（MISO）系统中非正交多址接入（NOMA）传输的多用户下行波束成形优化问题。总发射功率最小化的问题，制定了每天线功率约束和服务质量（QoS）约束下的NOMA原则。该问题是一个非凸二次约束二次规划问题，传统的半定规划松弛方法是不紧的。为了解决非凸NOMA波束形成问题，我们为每个信号干扰噪声比（SINR）约束构造了一个二阶锥近似，并形成了一个迭代算法，在该算法中求解了一系列二阶锥规划（SOCP）。SOCP序列的最优值是非增的，它收敛到一个局部最优值。然而，我们广泛的模拟结果表明，局部最优值或多或少是好的全局最优值。特别是，我们表明，SDP松弛是紧的两个用户的情况下，如果一个SINR的约束是严格的（非约束）在最优。详细的仿真结果表明，通过所提出的近似算法的性能增益的NOMA下行链路波束成形与每个天线的功率约束。
2018-11-30 eess.SP
Environment-Aware Codebook for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided MISO Communications
针对 RIS 辅助 MISO 系统，本文利用统计 CSI 和位置信息离线构建环境感知反射系数码本，简化反射优化并分析理论性能，实验证明其在估计误差下以更低开销和复杂度优于现有方案。
2023-04-24 eess.SP
Secure SWIPT in the Multiuser STAR-RIS Aided MISO Rate Splitting Downlink
本文提出一种基于STAR-RIS辅助的安全SWIPT下行RSMA系统，通过顺序参数凸近似的两步迭代算法优化预编码和STAR-RIS配置，最大化最坏情况总保密速率，显著提升了保密传输速率和频谱效率，且性能优于OMA和NOMA。
2024-06-02 cs.IT eess.SP math.IT
One-Bit Channel Estimation for IRS-aided Millimeter-Wave Massive MU-MISO System
针对配备一比特ADC的IRS辅助多用户大规模MISO上行链路，本文利用级联信道的多层结构化稀疏性，提出基于SBL、BSBL及变分EM的三种估计器，性能优于现有方法。
2023-09-29 eess.SP
A Practical Beamforming Design for Active RIS-assisted MU-MISO Systems
针对主动RIS理想放大模型忽略硬件限制的问题，本文提出基于放大器硬件特性的准确放大模型，并设计了考虑入射信号功率的MU-MIMO系统联合波束成形方案，仿真验证了其有效性。
2024-01-08 eess.SP
Joint Antenna Array Mode Selection and User Assignment for Full-Duplex MU-MISO Systems
该文研究了一种全双工（FD）多用户多输入单输出系统，其中基站在同一时频资源上同时为上行链路（UL）和下行链路（DL）用户提供服务。实现FD系统的关键障碍在于残余自干扰和共信道干扰。为了加速FD无线电在未来无线网络中的使用，我们的目标是通过联合设计在BS与时间相位和用户分配的半阵列天线模式（在发送或接收模式）的选择，更有效地管理网络干扰。感兴趣的第一个问题是最大限度地提高整体总和率的服务质量的要求，这是制定为一个高度非凹的效用函数，其次是非凸约束。为了解决设计问题，我们提出了一个迭代的低复杂度算法，通过开发新的内部近似，并保证其收敛到一个稳定点。为了提供对所提出的设计的解决方案的更多了解，进一步考虑了一般的最大-最小速率优化以最大化最小每用户速率，同时满足UL和DL速率之间的给定比率。此外，设计了一个鲁棒的算法来验证所提出的方案在信道不确定性下工作良好。仿真结果表明，所提出的算法具有快速收敛性和显着优于现有的计划。
2019-03-15 eess.SP
Anchor-Assisted Channel Estimation for Intelligent Reflecting Surface Aided Multiuser Communication
信道估计是智能反射面（IRS）辅助无线通信的一个实际问题。随着IRS反射元件或IRS辅助用户的数量增加，信道训练开销变得过高，这导致数据传输中的长延迟和低吞吐量。为了解决这一挑战，我们提出了一种新的锚辅助信道估计方法，其中两个锚节点，即A1和A2，部署在IRS附近，以方便其辅助基站（BS）在获取级联的BS-IRS-用户信道所需的数据传输。具体地，在第一种方案中，首先在BS处经由锚辅助训练和反馈来获得关于所有用户的公共BS-IRS链路的逐元素信道增益平方的部分信道状态信息（CSI）。然后，通过利用这样的部分CSI，在BS处利用用户的附加训练来有效地解析级联的BS-IRS用户信道。而在第二种方案中，BS-IRS-A1和A1-IRS-A2信道首先通过A1的训练来估计。然后，通过A2的额外训练，所有用户同时估计它们各自的级联A2-IRS用户信道。基于从A2和所有用户反馈的CSI，BS有效地解析级联的BS-IRS-用户信道。在这两种方案中，固定BS、IRS和两个锚点之间的准静态信道仅被离线估计，这大大减少了实时训练开销。仿真结果表明，我们提出的锚辅助信道估计方案实现优越的性能相比，现有的IRS信道估计方案，在各种实际设置。此外，当BS处的天线的数量足够大时，第一提出的方案优于第二方案，反之亦然。
2021-08-26 cs.IT eess.SP math.IT
Uplink Channel Estimation for Multi-User MISO Systems Assisted by a Fluid Reconfigurable Intelligent Surface
Federal University of Ceará（塞阿拉联邦大学）；Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará（塞阿拉联邦教育、科学和技术学院）；National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波季斯特里安大学）；University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）
本文提出基于双时间尺度配置协议的多用户FRIS辅助上行系统信道估计框架，利用正交试点序列和张量建模，推导出闭式解以联合估计个体信道和运动引起的相位系数。
2026-05-15 eess.SP
Microwave Linear Analog Computers Aided Multiuser Communication: General Impedance Matching and Precoding Optimization
The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)（香港中文大学（深圳））；Shenzhen Future Network of Intelligence Institute（深圳未来网络智能研究院）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
针对微波线性模拟计算机辅助的多用户MISO下行链路，在通用阻抗匹配模型下通过优化预编码最大化系统和速率，提出基于SVD的参数搜索框架和投影加权MMSE算法。
2026-06-03 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurfaces for Multiuser Downlink Beamforming in the Wave Domain
本文提出一种用于多用户MISO下行系统的堆叠智能超表面（SIM）波域波束成形设计，通过联合优化发射功率与离散相移，免除了传统数字波束成形，使总速率较传统系统提升约200%。
2025-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
FSIM: Fluid Element Stacked Intelligent Metasurface for Multiuser Downlink Networks
National Central University（中央大学）；National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
研究用于多用户下行链路网络的FSIM，通过联合优化元原子位置、波束成形和相移来灵活配置信道，解决和速率最大化的非凸非线性问题，开发AO算法求解，仿真表明其性能优于传统SIM及现有超表面，算法速率性能也更优。
2026-07-20 eess.SP
Low-Complexity Symbol-Level Precoding for MU-MISO Downlink Systems with QAM Signals
本研究提出了一个大规模的天线系统的发射信号的建设具有成本效益的1位数模转换器在下行链路。在正交幅度调制星座中，如何克服由其固有特性引起的严重的误码平层问题仍然是一个有待解决的问题。为此，我们首先提出了一个可行性条件，保证每个用户的无噪声信号被放置在所需的决策区域。对于加性噪声的鲁棒性，我们提出了一个优化问题，然后将可行性条件转化为级联矩阵形式。我们提出了一个低复杂度的算法来产生一个1位的发送信号的基础上提出的优化问题制定为一个定义良好的混合整数线性规划。数值结果验证了该方法在检测性能和计算复杂性方面的优越性。
2021-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
DMA-Aided MU-MISO Systems for Power Splitting SWIPT via Lorentzian-Constrained Holography
School of Computer Science and Electronic Engineering, University of Essex（埃塞克斯大学计算机科学与电子工程学院）
本文提出了一种DMA辅助的MU-MISO系统，利用Lorentzian约束全息术优化功率分割和波束成形，以降低发射功率并提高SWIPT效率。
2026-02-16 cs.IT eess.SP math.IT
Quantization-Aware EE Optimization and SE-EE Tradeoff for MiLAC-Aided MU-MISO Beamforming
King Abdullah University of Science and Technology（阿卜杜拉国王科技大学）；The University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
本文研究MiLAC辅助的多用户MISO波束成形中的能效优化与SE-EE权衡，提出量化感知的能效最大化方法，并通过低复杂度算法和多目标优化技术实现高效收敛。
2026-09-21 eess.SP
Parallel Factor Decomposition Channel Estimation in RIS-Assisted Multi-User MISO Communication
可重构智能表面（RISs）最近被认为是未来无线网络的节能解决方案，因为它们的快速和低功耗配置实现了大规模连接和低延迟通信。由于大量的反射单元元件及其独特的硬件限制，基于RI的系统中的信道估计是最关键的挑战之一。在本文中，我们专注于一个RI辅助的多用户多输入单输出（MISO）通信系统的下行链路，并提出了一种方法的基础上并行因子（PARAFAC）分解展开的级联信道模型。所提出的方法包括交替最小二乘算法迭代估计基站和RIS之间的信道，以及RIS和用户之间的信道。我们的选择性仿真结果表明，所提出的迭代信道估计方法优于基准计划使用基因辅助信息。我们还提供了不同的RIS设置对所提出的算法的影响的见解。
2020-01-26 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface for MISO Systems with Proportional Rate Constraints
本文研究了可重构智能表面（RIS）辅助的多用户多输入单输出（MISO）系统的频谱效率（SE），其中RIS可以通过大量的可控和智能移相器来重构传播环境。为了探索这种系统的用户比例公平的系统SE性能行为，制定了一个优化问题，以最大限度地提高SE，通过联合考虑在基站（BS）的功率分配和在RIS的相移，在非线性比例速率公平约束。为了解决非凸优化问题，开发了一种有效的解决方案，该解决方案利用具有封闭形式表达式的迭代算法，即，或者优化BS处的发射功率和RIS处的反射相移。数值模拟验证了理论分析，并评估所提出的替代算法的性能。
2020-01-29 cs.IT cs.NI cs.PF
Anchor-Assisted Intelligent Reflecting Surface Channel Estimation for Multiuser Communications
由于智能反射面（IRS）的无源特性，信道估计是IRS辅助无线网络中的一个基本挑战。特别地，随着IRS反射元件的数量和/或IRS服务用户的数量的增加，信道训练开销变得过高。为了解决这一问题，本文提出了一种新的锚辅助两阶段信道估计方案，其中两个锚节点，即A1和A2，部署在IRS附近，以帮助基站（BS）获取级联的BS-IRS-用户信道。具体地，在第一阶段中，部分信道状态信息（CSI），即，通过分别估计BS-IRS-A1/A2信道和A1-IRS-A2信道来获得BS-IRS链路的逐单元信道增益平方。然后，在第二阶段中，通过利用对所有用户共同的BS-IRS信道的这种部分知识，有效地估计各个级联的BS-IRS用户信道。仿真结果表明，所提出的锚辅助信道估计方案是能够实现可比的均方误差（MSE）的性能相比，传统的计划，但与显着减少的信道训练时间。
2020-08-03 cs.IT eess.SP math.IT
An efficient algorithm for multiuser sum-rate maximization of large-scale active RIS-aided MIMO system
本文针对大规模主动RIS辅助的多用户MISO下行链路系统，提出了一种具有半闭式更新和低迭代复杂度的块逐次上界最小化（BSUM）高效算法，以解决和速率最大化问题，其计算速度显著优于现有通用优化求解器。
2024-01-11 cs.IT eess.SP math.IT
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
Mutual Coupling Aware Channel Estimation for RIS-Aided Multi-User mmWave Systems
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学移动通信国家重点实验室）；Shandong Yunhai Guochuang Innovative Technology Co., Ltd.（山东云海国创智能科技有限公司）
本文提出一种考虑互耦效应的RIS辅助多用户毫米波系统信道估计方法，通过降维子空间和压缩感知技术提升估计精度和试点效率。
2026-02-22 eess.SP
Joint Channel and Symbol Estimation for RIS-Assisted Fluid Antenna Systems
Federal University of Ceará（塞阿拉联邦大学）；Federal Institute of Ceará（塞阿拉联邦学院）
针对基站配备流体天线的RIS辅助多用户上行系统，提出NTFAS协议和两阶段半盲双线性交替最小二乘接收机，实现级联信道与符号的联合估计，并利用PARAFAC结构分离用户-RIS和RIS-BS信道，仿真表明该方法在级联信道NMSE和频谱效率上优于对比方案。
2026-05-29 eess.SP
