RIS-Aided Communications over Dirty MAC: Capacity Region and Outage Probability
我们的特点的容量区域的两个用户多址接入信道（MAC）在可重构的智能表面（RIS）辅助通信系统与边信息（SI）在发射机。我们考虑两种上行链路通信场景：（i）双脏MAC，其中干扰对于两个用户都是非因果已知的;以及（ii）单脏MAC模型，其中只有一个用户知道干扰，而另一个用户不知道干扰。考虑到每个用户是由一个不同的RIS与Mi元素的协助下，我们推导出封闭形式的表达式的容量区域和中断概率（OP）的两个系统模型。结果表明，在两种情况下，RISs的使用都有利于扩展容量区域和提高OP。
2022-08-15 cs.IT math.IT
Outage Probability and Capacity Scaling Law of Multiple RIS-Aided Cooperative Networks
在这封信中，我们考虑了一个双跳合作网络的多个可重构智能表面（RIS）的协助。假设选择具有最高瞬时端到端信噪比（SNR）的RIS来辅助通信，研究了中断概率（OP）和平均和速率。具体而言，开发了OP的精确分析。此外，借助极值理论，推导出了渐近OP和渐近和率的封闭表达式，并在此基础上建立了容量缩放定律。我们的研究结果证实，通过模拟和有见地的讨论。特别是，我们的分析表明，RI的数量以及反射元件的数量起着至关重要的作用，在多个RI辅助合作网络的容量缩放定律。此外，与中继辅助系统进行比较，以证明所提出的系统设置优于中继方案的OP和平均和率。
2020-07-27 cs.IT math.IT
Very Low-Rate Variable-Length Channel Quantization for Minimum Outage Probability
我们确定了一个实际的矢量量化器的设计问题，任何固定长度的量化器（FLQ）在任何有限的速率产生非零失真，而有一个可变长度的量化器（VLQ），可以实现零失真与任意低的速率。这个问题出现在一个$t \times 1$多天线衰落信道中，我们希望通过在发射机（CSIT）处量化信道状态信息来采用波束成形来最小化信道中断概率。众所周知，在这种情况下，有限速率FLQ不能实现全CSIT（零失真）中断性能。我们构建VLQ，可以实现有限速率的全CSIT性能。特别是，与$P$表示发射机的功率约束，我们表明，必要和充分的VLQ率，保证全CSIT性能是$Θ(1/P)$。我们还讨论了这一结果的几个扩展（例如预编码）。
2012-10-31 cs.IT math.IT
Characterization of Capacity and Outage of RIS-aided Downlink Systems under Rician Fading
该研究针对莱斯衰落下RIS辅助的MISO下行系统，将容量最大化转化为L₁范数最大化问题，提出低复杂度的FD和FA最优波束成形算法，推导SNR上界与中断概率下界，验证了界的准确性。
2024-04-16 cs.IT math.IT
Minimization of Secrecy Outage Probability in Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted MIMOME System
本文研究了可重构智能表面（RIS）辅助的多输入多输出多天线窃听（MIMOME）信道中的物理层安全（PLS）问题。现有的研究忽略了当窃听者的瞬时信道状态信息（CSI）未知时无法计算保密率的问题。此外，没有保密率表达式，波束形成和移相器优化PLS增强的目的是不可用的。为了解决这些问题，我们首先给出了任何波束形成向量和相移矩阵的秘密中断概率的表达式作为RIS辅助PLS度量，该度量是基于窃听者的统计CSI测量的。然后，借助该表达式，我们制定了保密中断概率的最小化问题，通过交替优化波束形成向量和相移矩阵来解决。在单天线发射机或单天线合法接收机的情况下，所提出的交替优化（AO）方案可以被简化以降低计算复杂性。最后，它表明，与目前的RIS辅助PLS系统相比，所提出的方法的保密中断概率显着降低。
2022-04-30 cs.IT math.IT
Outage Probability Analysis of Wireless Paths with Faulty Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文研究了下一代无线网络中存在故障的RIS对路径中断概率的影响，推导了中断概率的闭式表达式，并通过数值结果揭示了其与RIS元件故障概率、元件数量及距离的函数关系。
2024-04-23 cs.IT cs.NI math.IT
Impact of RIS on Outage Probability and Ergodic Rate in Wireless Powered Communication
本文研究RIS与无线供电通信结合以提升能量受限用户性能，推导了中断概率和保密速率的闭式表达式，并通过理论与仿真分析揭示了系统见解与参数选择。
2024-01-03 cs.IT cs.NI math.IT
Outage performance analysis of RIS-assisted UAV wireless systems under disorientation and misalignment
在本文中，我们分析了性能的可重构智能表面（RIS）辅助无人机（UAV）无线系统的混合伽马小尺度衰落，随机迷失方向，和未对准，以及收发器硬件的缺陷。首先，我们统计表征两种情况下的端到端信道，即，在没有以及在存在定向障碍和未对准的情况下，通过提取概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）的封闭形式的公式。在上述表达式的基础上，我们提取了新的封闭形式的表达式中断概率（OP）的存在和不存在的定向和错位以及硬件缺陷。此外，高信号噪声比OP近似推导，导致提取的多样性顺序。最后，OP地板由于定向障碍和错位。
2022-01-28 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Outage Analysis of RIS-Assisted Communications with Discrete Phase Control
本文研究了一种可重构智能表面辅助的无线通信系统。RIS的部署是为了提高发送给合法用户的数据的保密中断概率（SOP）。通过推导合法用户和窃听者接收信噪比的分布，我们在一个封闭形式的表达式中，在RIS的离散相位控制的约束下的SOP的紧界。SOP被表征为天线元件的数量$N$和离散相位选择的数量$2^b$的函数。它揭示了由于离散相位控制的SOP方面的性能损失是可接受的大$N$时，$b\!\geq\!3$。此外，我们明确地量化这种SOP损失时，利用二进制相移与$b\!=\!1$。结果表明，增加RIS天线单元数$1.6$倍，可以获得与理想连续相移RIS相同的二进制相移SOP。数值模拟进行验证这些理论观测的准确性。
2022-10-31 cs.IT eess.SP math.IT
X-haul Outage Compensation in 5G/6G Using Reconfigurable Intelligent Surfaces
5G网络运营商考虑密集部署小型基站（SBS）以增加网络覆盖和容量。因此，运营商面临着X运输的挑战，即，回程或前传，它们到核心网络的流量。此外，SBS致密化将增加这些X-haul链路故障的可能性。为了解决这个问题，提出了一种在可重构智能表面（RIS）的帮助下的X-haul中断补偿方案，以减轻或至少减轻X-haul故障的影响。RIS是一种能够提高无线网络性能的新技术。在本文中，我们提出并评估了一个X-haul中断补偿方案的基础上放置了一些RIS面板在预先规划的位置，以减轻影响的X-haul故障。该评估使用低于和超过6 GHz的频率进行。基于我们的分析结果，建议的RIS计划表明，在一定条件下，放置足够数量的RIS元素接近失败的SBS可以帮助获得相同的X-长途速率发生故障之前。此外，我们表明，对于高X-长途频谱密度，具有一定数量的元素的RIS辅助传输可以比视线和非视线传输更节能。最后，该系统的能量效率的解决与无RIS，和RIS反射元件的最佳数量的推导。
2022-07-03 cs.ET cs.IT math.IT
Optimal Beamforming and Outage Analysis for Max Mean SNR under RIS-aided Communication
研究了在莱斯多径衰落环境下，可重构智能地面（RIS）辅助多输入单输出（MISO）通信系统的波束形成问题。我们的目标是联合优化发射波束形成器和RIS相移矩阵，以最大限度地提高通过直接和间接链路接收的组合信号的平均信噪比（SNR）。虽然这种优化问题的数值解是已知的，这是第一篇论文，以获得封闭形式的表达式的最佳波束形成器和移相器的一个密切相关的问题。特别是，我们最大限度地精心构造的平均信噪比的下限，这是更有利于分析处理。此外，我们证明了最佳波束形成下的有效信道增益遵循莱斯分布。接下来，我们使用这些结果来表征所提出的波束成形方案下的中断概率的封闭形式的表达式，随后被用来推导遍历容量的解析表达式。最后，我们通过数值计算证明了所提出的波束形成器解决方案与现有算法获得的精确平均SNR最大化最佳解决方案的有效性。
2022-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Outage Analysis for RIS-Aided MISO Systems with Randomly Located Eavesdroppers
本文研究了随机分布窃听者下RIS辅助多天线系统的物理层安全，推导了接收信噪比分布与安全中断概率闭式表达式，揭示了RIS反射元件数量和部署位置对安全性能的关键影响。
2024-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of RIS-Assisted UAV Communication in NOMA Networks
University of Kansas（堪萨斯大学）；Purdue University（普渡大学）
本文针对RIS增强的NOMA无人机下行通信场景，分析三类链路的衰落特性并推导SNR的CDF闭式解，提出RUOM算法优化功率分配与RIS单元数，有效提升通信公平性与效率。
2025-10-02 cs.IT math.IT
Outage Behavior of Discrete Memoryless Channels (DMCs) Under Channel Estimation Errors
通信系统的设计通常假设信道状态信息（CSI）是理想的。然而，在许多实际场景中，只有信道的噪声估计是可用的，这可能与真实信道有很大不同。这种不完美的CSI场景是通过引入估计引起的中断（EIO）容量的概念来解决的。我们推导出最大EIO速率的单字母表征，并证明了相关的编码定理及其强逆离散无记忆信道（DMC）。发射机和接收机依赖于信道估计和估计的统计来构造保证具有一定中断概率的可靠通信的码。这确保了在非中断情况下，传输以小的错误概率满足目标速率，而不管信道估计的质量如何。EIO容量的应用程序被认为是一个单天线（非遍历）莱斯衰落信道。将这种情况下的EIO容量与其中接收器通过使用失配ML解码器进行解码的通信系统的EIO速率进行比较。速率限制反馈的影响，以提供量化的CSI的发射机也进行了研究。
2009-06-09 cs.DM cs.IT math.IT
Secrecy Outage Probability Analysis for Downlink RIS-NOMA Networks with On-Off Control
本研究针对RIS辅助NOMA下行网络，在外部和内部窃听场景下推导了保密中断概率的近似与渐近表达式，并分析了分集阶数和系统吞吐量，验证了其相比OMA和传统协作方案具有更优的保密性能。
2024-03-17 cs.IT cs.PF math.IT
Jointly Optimal RIS Placement and Power Allocation for Underlay D2D Communications: An Outage Probability Minimization Approach
本文研究认知蜂窝网络中RIS赋能的underlay D2D通信系统，推导了中断概率闭式表达式，并提出等效变换方法联合优化D2D源发射功率与RIS放置，相比基准方案分别提升44%和20%性能。
2024-01-07 cs.IT eess.SP math.IT
Ground-to-UAV and RIS-assisted UAV-to-Ground Communication Under Channel Aging: Statistical Characterization and Outage Performance
本文针对信道老化下RIS辅助无人机网络，建立综合信道模型，推导G2A和A2G信噪比的统计分布，验证RIS缓解信道老化的有效性，并提出自适应频谱效率方法以保证运动场景下的稳定性能。
2024-08-01 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-aided Cooperative FD-SWIPT-NOMA Outage Performance in Nakagami-m Channels
在这项工作中，我们研究了可重构智能表面（RIS）辅助的合作非正交多址接入（C-NOMA）组成的两个成对的用户，其中RIS的阶段被配置为提高细胞中心设备。小区中心设备被指定为充当全双工（FD）中继以辅助小区边缘设备。蜂窝中心设备不使用其电池能量来协作，而是使用同步无线信息功率传输（SWIPT）来收集能量。一个更实用的非线性能量收集模型。假设所有用户的链路都经历Nakagami- $m$信道衰落，推导了中断概率（OP）和遍历速率（ER）的表达式。我们首先通过矩匹配技术将收获的功率近似为Gamma随机变量。这使我们能够推导出分析OP/ER表达式，计算简单，但准确的广泛的RIS无源元件配置，能量收集（EH）系数，和残余自干扰（SI）的水平，被广泛验证的数值模拟。OP表达式揭示了在FD中继模式中减轻SI是多么重要，因为对于残余SI系数（$ω\geq -20$ dB）的合理值，其对系统性能的有害影响是显著的。同时，数值结果表明，增加RIS元素的数量可以受益于合作系统比非合作的。
2022-12-16 cs.IT cs.SY eess.SY
A Comprehensive Study of Reconfigurable Intelligent Surfaces in Generalized Fading
利用可重构智能表面（RIS）范例来实现下一个物联网（IoT）和6G时代，本文开发了一个全面的理论框架，该框架表征了大量传播环境中RIS辅助通信的性能。我们推导出统一的数学模型的中断概率和遍历容量的单元素和多元素RIS福克斯的H衰落信道，其中包括作为特殊情况下，几乎所有的线性和非线性多径和阴影衰落模型在公开文献中采用。为了获得更深入的认识，我们利用H变换的代数渐近展开，以统一的方式进一步分析高信噪比（SNR）下的中断概率和容量。渐近分析表明，在大的平均信噪比的中断概率的两个缩放率。此外，通过利用它的易处理性，发达的统计机械的福克斯的H衰落信道的多个随机分布的RIS辅助通信的性能进行表征。我们表明，当部署更少的RIS且每个RIS具有更多的反射元素时，有很大的潜力来提高中断性能，从而提高容量。
2020-04-10 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Two-Way NOMA Networks
本文研究了可重构智能表面辅助双向非正交多址接入（RIS-TW-NOMA）网络的性能，其中一对用户通过RIS交换信息。考虑了非理想连续干扰抵消对RIS-TW-NOMA的影响。为了评估RIS-TW-NOMA的潜在性能，我们推导了一对用户的中断概率和遍历率的精确和渐近表达式。分析结果表明，在高信噪比条件下，该系统的分集阶数和高信噪比斜率与RIS单元数密切相关。此外，我们分析了系统的吞吐量和能量效率的RIS-TW-NOMA网络在延迟限制和延迟容忍传输模式。数值结果表明：1）RIS-TW-NOMA的中断行为和遍历率优于RIS-TW-OMA和双向中继OMA（TWR-OMA）; 2）随着RIS单元数量的增加，RIS-TW-NOMA网络能够实现增强的中断性能; 3）通过与RIS-TW-OMA和TWR-OMA网络进行比较，RIS-TW-NOMA的能量效率和系统吞吐量具有明显的优势。
2022-09-18 cs.IT eess.SP math.IT
Instantaneous Channel Oblivious Phase Shift Design for an IRS-Assisted SIMO System with Quantized Phase Shift
我们设计了智能反射面（IRS）辅助的单输入多输出通信系统的相移，以最小化中断概率（OP）和最大化遍历率。我们的相移设计只使用统计信道状态信息，因为这些信息只依赖于大规模的衰落系数;所获得的相移设计在更长的时间帧内仍然有效。我们进一步假设，只能访问量化的相位值。推导出所考虑的系统的OP和遍历率的封闭形式的表达式。接下来，两个优化问题被制定为选择IRS的相移，使得（i）OP最小化和（ii）遍历速率最大化。我们使用多值粒子群优化（MPSO）和粒子群优化（PSO）算法来解决优化问题。数值模拟进行研究的OP和遍历率的各种参数的影响。我们还讨论了BS和IRS控制器之间的信令开销。它示出的开销可以减少到$99.69 \%$通过使用统计CSI的相移设计和$5$位来表示的相移，而不显着损害的性能。
2022-11-07 cs.IT math.IT
Outage and DMT Analysis of Partition-based Schemes for RIS-aided MIMO Fading Channels
本文提出两种低复杂度基于分区的RIS辅助MIMO方案（AR和FR），无需发射端信道状态信息，分析中断概率与DMT，证明可显著提升分集增益，FR始终达到最大复用增益。
2023-05-07 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Performance Analysis of RIS Assisted Ambient Backscatter Communication Networks
针对RIS辅助AmBC网络，推导保密中断概率闭式解，揭示分集阶数特性，并分析吞吐量与能量效率，证明其优于传统AmBC且存在最优RIS元素数。
2024-03-17 cs.IT eess.SP math.IT
STAR-RIS Aided MISO SWIPT-NOMA System with Energy Buffer: Performance Analysis and Optimization
提出一种STAR-RIS与能量缓冲辅助的MISO SWIPT-NOMA系统，推导中断概率与吞吐量闭式表达式，并设计PSO-PA算法优化上行吞吐量，性能优于多种对比方案。
2024-07-17 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
Reconfigurable Intelligent Surfaces Assisted Communications with Discrete Phase Shifts: How Many Quantization Levels are Required to Achieve Full Diversity?
由于硬件的限制，可重构智能表面（RIS）的反射元件的相移需要量化成离散值。这封信的目的是揭示所需的最小数量的相位量化电平$L$，以实现在RI辅助的无线通信系统的全分集阶。借助于中断概率的上界，我们首先证明了全分集阶数是可实现的，只要$L$不小于3。如果$L=2$，另一方面，我们证明，可实现的分集阶数不能超过$(N+1)/2$，其中$N$是反射元件的数量。这是获得的中断概率的下限的帮助下。因此，我们证明了$L$达到全分集阶数所需的最小值是$L=3$。仿真结果验证了理论分析和相位量化电平对RIS辅助通信系统的影响。
2020-08-12 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Phase Hopping for Ultra-Reliable Communications
我们介绍了一个相位跳变方案的可重构智能表面（RIS）中，每个RIS元素的相位随机变化与每个发送的符号。这有效地将慢衰落转换为快衰落。我们展示了如何利用这一点，以显着提高中断性能，特别是对于小的中断概率，没有信道状态信息（CSI）在发射机和RIS。此外，即使只有两个可能的相位值可用，也可以实现相同的结果。由于我们不需要完美的CSI在发射机或RIS，所提出的方案没有额外的通信开销调整相位。这使得能够以减少的信道估计工作量实现鲁棒的超可靠通信。
2022-05-03 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis and Resource Allocation of STAR-RIS Aided Wireless-Powered NOMA System
提出了一种同时发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）辅助无线供电的非正交多址（NOMA）系统，该系统包括一个接入点（AP）、一个STAR-RIS和位于STAR-RIS两侧的两个非正交用户。在该系统中，用户首先在下行链路中从AP获取射频能量，然后采用所获取的能量在上行链路中并发地向AP发送信息。两个政策被认为是拟议的系统。第一种是下行链路采用时间交换协议，而上行链路采用能量分割协议，称为TEP。第二个假设能量分裂协议被用于下行链路和上行链路，称为EEP。在Nakagami-m衰落信道下，研究了TEP和EEP系统的中断概率、总吞吐量和平均信息年龄。此外，我们还分析了中断概率，总吞吐量，和平均AOI的STAR-RIS辅助无线供电的时分多址（TDMA）系统。仿真和数值结果表明，所提出的系统与TEP和EEP优于基线方案，并显着提高和吞吐量性能，但降低中断概率和平均AoI性能相比，STAR-RIS辅助无线供电TDMA系统。此外，为了最大化总吞吐量，并确保一定的平均AoI，我们设计了一个基于遗传算法的时间分配和功率分配（GA-TAPA）算法。仿真结果表明，GA-TAPA方法通过自适应调整系统参数，可以显著提高系统的总吞吐量。
2023-01-21 cs.IT cs.NI math.IT
Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface Assisted NOMA Networks
同时发射/折射和反射可重构智能表面（STAR-RIS）已被引入，以实现全覆盖区域。研究了莱斯衰落信道下STAR-RIS辅助的非正交多址接入（NOMA）网络的性能，其中基站发送的入射信号被反射并分别传输到附近用户和远处用户。为了评估STAR-RIS-NOMA网络的性能，我们推导了新的中断概率和遍历率的近似表达式，其中考虑了不完美连续干扰消除（ipSIC）和完美SIC（pSIC）方案。在此基础上，详细计算了ipSIC/pSIC邻近用户和远端用户的分集阶数。具有pSIC的邻近用户和远距离用户的各态历经速率的高信噪比斜率分别等于$one$和$zero$。此外，讨论了STAR-RIS-NOMA系统在时延受限和容迟两种模式下的吞吐量。仿真结果表明：1）STAR-RIS-NOMA的中断概率优于STAR-RIS辅助的正交多址接入（OMA）和传统的协作通信系统：2）随着反射单元$K$和Rician因子$κ$的增加，STAR-RIS-NOMA网络能够获得更好的性能; 3）STAR-RIS-NOMA的遍历率优于STAR-RIS-OMA。
2022-09-18 cs.IT math.IT
Robust Security Energy Efficiency Optimization for RIS-Aided Cell-Free Networks with Multiple Eavesdroppers
在本文中，我们研究了可重构智能表面（RIS）辅助安全无细胞网络下的能源效率（EE）问题，其中存在多个合法用户和窃听者（Eves）。我们制定了一个最大最小安全EE优化问题，通过联合设计分布式主动波束形成和人工噪声在基站以及被动波束形成在RISs在实际的约束条件下。针对这一问题，首先将原优化问题分解为两个子问题，然后基于分式规划、约束凸-凸过程（CCCP）和半定规划（SDP）技术，提出了求解每个子问题的迭代优化算法。然后，交替求解这两个子问题，直到收敛，得到最终解。接下来，我们扩展到不完美的信道状态信息的Eves的链路，并研究了鲁棒SEE波束形成优化问题，通过引入中断概率约束。在此基础上，首先利用Bernstein型不等式和球边界技术将不确定中断概率约束转化为确定中断概率约束，然后基于S-过程、逐次凸逼近、CCCP和SDP技术，提出了一种求解原问题解的交替迭代算法。最后，仿真结果表明了所提出的方案的有效性。
2022-11-10 cs.IT math.IT
RIS-Aided Free-Space Optics Communications in A2G Networks over Inverted Gamma-Gamma Turbulent Channels
本研究针对A2G网络中逆Gamma-Gamma湍流信道下的RIS辅助FSO通信，提出性能分析框架，推导含指向误差及窃听场景下多项性能指标的闭式表达式，并通过数值仿真验证结果。
2024-08-12 cs.IT eess.SP math.IT
Impact of RHIs and ipSIC on Active RIS-NOMA Systems with Low-Precision ADCs
School of Computer and Communication Engineering, University of Science and Technology Beijing（北京科技大学计算机与通信工程学院）；Shunde Innovation School, University of Science and Technology Beijing（北京科技大学顺德创新学院）
针对低精度 ADC 下的有源 RIS-NOMA，研究在 RHIs 与 ipSIC 影响下推导 OP 近似及高 SNR 渐近性能，并证明其相较 PRIS-NOMA 具有更低中断、更高吞吐量和更低功耗。
2025-09-27 cs.IT cs.PF eess.SP
RIS-Assisted Vehicular Network with Direct Transmission over Double-Generalized Gamma Fading Channels
可重构智能表面（RIS）可以为车辆通信提供稳定的连接时，直接传输变得明显较弱的动态信道条件之间的接入点和移动车辆。在本文中，我们分析了一个RIS辅助车载网络的性能，通过相干组合接收到的信号反射的RIS元素和直接传输从源终端在双广义伽马（dGG）衰落信道。我们提出的中断概率和平均比特出错率（BER）的性能所考虑的系统推导出精确的密度和分布函数的端到端的信号噪声比（SNR）导致的直接链路和产品的信道系数的有限和，每个分布根据dGG的解析表达式。我们还开发的中断概率和平均误码率的渐近分析，以获得分集阶数更好地了解在高信噪比下的系统性能。我们通过数值和仿真结果验证了推导的解析表达式，并展示了与RIS元素的系统性能的缩放，并考虑到各种实际相关的情况下，与传统的中继技术和直接传输的比较。
2022-04-21 cs.IT eess.SP math.IT
Fluid Antenna Multiple Access
流体天线是一种新技术，它可以使天线瞬间出现在预定空间内的N个预定位置之一。一个重要的应用是在移动终端的小空间内采用流体天线，以获得隐藏在小空间内的巨大分集。先前的结果已经揭示了，如果$N$足够大，则即使具有非常小的空间，单天线流体天线系统也可以优于多天线最大比合并（MRC）系统。本文通过性能分析探讨了使用流体天线进行多址接入的潜力。流体天线多址（FAMA）利用干扰所经历的深度衰落的时刻来实现期望信号的有利信道条件，而不需要复杂的信号处理。我们分析FAMA系统首先推导出中断概率的信号干扰比（SIR）的双重积分形式。然后，我们得到了封闭形式的中断概率上界和平均中断容量下界的FAMA系统，与任意数量的复用器，从FAMA的复用增益的特点。我们还估计如何大N需要实现一个给定的复用增益，使用流体天线与给定的大小。结果表明，它是可能的FAMA支持数百个用户在几个波长的空间中，每个用户只使用一个流体天线，从而导致网络中断能力的显着增强。
2020-06-09 cs.IT math.IT
Exploiting Active RIS in NOMA Networks with Hardware Impairments
本文研究硬件损伤下ARIS辅助NOMA网络在Nakagami-m衰落信道中的性能，推导中断概率和遍历速率表达式，并通过仿真证明其优于ARIS/PRIS-OMA及传统协作方案。
2024-01-13 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface assisted Two-Way Communications: Performance Analysis and Optimization
在本文中，我们研究了两个用户之间的双向式的【形】通信辅助的可重新配置的智能表面（RIS）。研究了瑞利衰落信道下两个用户同时通信的方案。两个用户和RIS之间的信道可以是互惠的或非互惠的。对于互易信道，我们确定在RIS的最佳相位，以最大限度地提高信号与干扰加噪声比（SINR）。然后，我们推导出精确的封闭式表达式的中断概率和频谱效率为单元素RIS。通过利用从单元素分析中获得的见解，我们引入了一个伽马近似模型的瑞利随机变量的产品，这是有用的多元素RIS的性能指标的评估。渐近分析表明，中断减少$\left(\log(ρ)/ρ\right)^L$率，其中$L$是元素的数量，而频谱效率增加$\log(ρ)$率在大的平均SINR $ρ$。对于非互易信道，目标是最大化最小用户SINR。对于单元素RIS，封闭形式的解决方案，而推导出多元素RIS的问题原来是非凸的。后者通过半定规划松弛和提出的贪婪迭代方法求解，分别可以获得更高的性能和更低的计算复杂度。
2020-05-03 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple RIS-Assisted Mixed FSO-RF Transmission Over Generalized Fading Channels
针对混合FSO-RF多跳系统，研究采用多个单元件RIS及DF/FG中继，在dGG、阴影、湍流与指向误差模型下推导SNR统计、中断和BER性能，并通过仿真验证。
2023-07-16 cs.IT eess.SP math.IT
Quantized Phase Alignment by Discrete Phase Shifts for Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Communication Systems
可重构智能表面（RIS）是近年来研究的热点。在本文中，我们研究的联合相位对准和相位量化的离散相移设计的RIS辅助单输入单输出（SISO）系统。首先，分别揭示了远场和近场的相位分布现象，为RIS相移的离散化奠定了基础。然后，以相位对齐为目标，描述了相位分布规律及其自由度，作为相位量化策略的指导。在此基础上，提出了动态阈值相位量化（DTPQ）和等间隔相位量化（EIPQ）两种相位量化方法，以增强RIS的波束形成效果。DTPQ是能够计算的最佳离散相移与线性复杂度的单位细胞的数量在RIS上，而EIPQ是一个简化的方法，具有恒定的复杂度产生次优的解决方案。仿真结果表明，这两种方法都取得了显着改善的功率增益，稳定性和鲁棒性比传统的量化方法。首次揭示了RIS离散相移下的路径损耗（PL）缩放定律，利用DTPQ的最优性设计了RIS的相移。此外，在2.6 GHz和35 GHz进行的现场试验验证了所提出的方法在实际通信环境中的良好性能。
2023-03-23 cs.IT eess.SP math.IT
Short Blocks, Fast Sensing: Finite Blocklength Tradeoffs in RIS-Assisted ISAC
Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；Carl von Ossietzky University of Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）
针对RIS辅助全双工ISAC系统在有限块长约束下的短分组传输性能下降及残余自干扰问题，通过交替优化和逐次凸近似求解优化框架，识别块长与波束赋形器分配的“甜点”，实现通信与感知的可靠联合性能。
2026-10-14 cs.IT eess.SP math.IT
Quantized RIS-aided mmWave Massive MIMO Channel Estimation with Uniform Planar Arrays
本文针对配备少比特ADC和均匀平面阵列的RIS辅助毫米波大规模MIMO系统，提出基于贝叶斯推断与VAMP算法的量化压缩感知级联信道估计方法，并利用FFT加速计算，验证了其在低信噪比下的实用性和准确性。
2024-01-15 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
Performance Analysis of Active RIS-aided Systems in the Face of Imperfect CSI and Phase Shift Noise
针对有源可重构智能表面（RIS）辅助无线系统，提出了线性最小均方误差（LMMSE）估计器。基于矩匹配方法，采用Gamma分布来近似瞬时接收信干噪比（SINR）的分布，并在实际信道估计误差、RIS放大器热噪声和RIS相移噪声的影响下，推导了系统中断概率和各态历经信道容量的闭合表达式。我们的理论分析和仿真结果表明，RIS放大器的引入相当于增加发射功率，也呈现出性能下降所造成的信道估计误差和RIS相位噪声。
2023-01-23 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
On the Impacts of Phase Shifting Design and Eavesdropping Uncertainty on Secrecy Metrics of RIS-aided Systems
从信息论的角度研究了可重构智能表面辅助系统的保密中断概率（SOP）、SOP下界和非零保密容量（PNZ）概率.特别地，我们考虑了窃听者的位置不确定性和相位调整的不确定性，即不完全相干相移和离散相移对RIS的影响。更具体地说，分析和仿真结果表明：（i）由于RIS反射元件数量的增加，SOP增益逐渐减小;以及（ii）两种相移设计表现出相同的PNZ保密性能，换句话说，随机离散相移优于复杂度降低的不完美相干相移设计。
2022-04-04 cs.IT eess.SP math.IT
Accurate Closed-Form Approximations to Channel Distributions of RIS-Aided Wireless Systems
本文提出了两种不同的可重构智能表面（RIS）的无线系统设置，即，双跳RIS辅助（RIS-DH）计划和RIS辅助发送（RIS-T）计划的信道分布的高精度的封闭形式近似。与以前的工作不同的是，所提出的近似对于任意数量的反射元表面的元素$N$显示出非常紧密。我们的研究结果，然后应用到所考虑的系统，其中的中断概率，出错率，和平均信道容量的性能分析。结果表明，RIS-DH和RIS-T方案可实现的分集阶数$G_d$分别为$N-1<G_d<N$和$N$。此外，它揭示了这两种方案不能提供复用增益，只有分集增益实现。对于RIS-DH方案，信道类似于仅具有一个自由度的锁孔多输入多输出（MIMO）信道，而RIS-T方案类似于发射分集结构。
2020-07-10 cs.IT cs.PF math.IT
