超对角 RIS 辅助无线通信系统：最新进展与未来研究方向
信息论
2025-03-13 v1 信号处理
math.IT
摘要
将 BD-RIS 集成到无线通信系统中，因其在提升系统性能方面的变革性潜力而引起广泛关注。本综述提供了关于 BD-RIS 技术的全面分析，考察了其建模、结构特征及网络集成，同时突出其相对于传统对角 RIS 的优势。具体而言，我们审阅了各种 BD-RIS 建模方法，包括多端口网络理论、图论和矩阵论，并强调其在多样化无线场景中的应用。综述还涵盖了 BD-RIS 的结构多样性，包括不同的散射矩阵类型、传输模式、跨单元架构以及电路拓扑，展示了其在提高网络性能方面的灵活性。我们深入探讨了 BD-RIS 的潜在应用，如提升无线覆盖范围、改善 PLS、实现多单元干扰消除、提升精确感知与定位、以及优化信道操控。进一步，我们探索了 BD-RIS 架构的发展，为关注信道估计、优化、性能分析和电路复杂度等新配置提供了见解。此外，我们调查了 BD-RIS 与新兴无线技术的集成，如毫米波和太赫兹通信、集成感知与通信、移动边缘计算以及其他前沿技术。这些集成对于推动未来无线网络的能力与效率至关重要。最后，本综述确定了关键挑战，包括信道状态信息估计、干扰建模以及相位移设计，并概述了未来研究方向。本综述旨在为 BD-RIS 在塑造无线通信系统未来的潜力提供宝贵见解。
引用
@article{arxiv.2503.08826,
title = {Beyond Diagonal RIS-Aided Wireless Communications Systems: State-of-the-Art and Future Research Directions},
author = {Omar Maraqa and Majid H. Khoshafa and Olutayo O. Oyerinde and Telex M. N. Ngatched},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08826},
year = {2025}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication