Truyền thông không dây qua bề mặt phản xạ thông minh

khám phá. 
 Hướng nghiên cứu 25: Tích hợp RIS với mạng di động 5G, B5G, 6G. RIS là một trong những 
công nghệ lớp vật lý mang tính cách mạng và tiềm năng tạo ra mô hình truyền thông mới đáp ứng 
các yêu cầu của mạng 5G và B5G, 6G trong tương lai. Hệ thống lai này nâng cao hiệu quả quang 
phổ, cung cấp dịch vụ truyền thông không dây tin cậy, loại bỏ các thành phần nhiễu, cải thiện 
dung lượng mạng và hiệu suất của người dùng, đặc biệt đối với các môi trường mật độ người 
dùng cao như sân bay hay sân vận động. Do đó, đây là một hướng nghiên cứu thú vị, thông qua 
việc tính toán các ràng buộc và mục tiêu thích hợp khi thiết kế các hệ thống. 
 Hướng nghiên cứu 26: Tích hợp RIS với các công nghệ mới. Sự kết hợp (hệ thống lai) của RIS 
với các công nghệ hiện đại và mới nổi, như tế bào nhỏ, MIMO lớn, truyền thông sóng milimet, 
truyền thông ánh sáng khả kiến VLC, giao tiếp terahertz, quang học không gian trống, truyền 
thông hỗ trợ máy bay không người lái (UAV), thu hoạch năng lượng EH, điện toán edge di động 
(MEC) và edge caching, truyền thông dưới nước, mạng mặt đất - vệ tinh v.v, là một hướng 
nghiên cứu đầy hứa hẹn và chưa được khám phá đầy đủ. 
 215 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(07): 204 - 218 
5. Kết luận 
 Bài báo đã trình bày một cuộc khảo sát về vai trò của bề mặt phản xạ thông minh có thể cấu 
hình lại được RIS (Reconfigurable Intelligent Surfaces) đối với các mạng truyền thông không 
dây, giúp khắc phục các tác động tiêu cực của hệ thống thông tin liên lạc truyền thống, giảm 
nhiễu, đảm bảo độ tin cậy, tăng sự bảo mật, tối ưu hóa kênh truyền, nâng cao hiệu phổ, tiết kiệm 
năng lượng, mở rộng phạm vi phủ sóng, đáp ứng các yêu cầu về tốc độ dữ liệu của người dùng và 
chất lượng dịch vụ, góp phần nâng cao hiệu năng chung của toàn bộ hệ thống truyền thông. Đầu 
tiên, chúng tôi đã đưa ra một số tên gọi khác nhau của RIS về các bề mặt thụ động có thể điều 
khiển sóng điện từ tới và thay đổi điều kiện kênh, nêu lên các tính năng giúp phân biệt với các 
công nghệ tương đồng khác là bộ khuếch đại, chuyển tiếp AF (Amplify and Forward), định dạng 
chùm MIMO (massive MIMO) và truyền thông tán xạ ngược BackCom (Backscatter 
Communications). Tiếp đến, nhóm tác giả giới thiệu các kịch bản ứng dụng có thể được hưởng 
lợi từ khả năng cấu hình lại của nó trong các mạng không dây, các công nghệ mới nổi như: 
MIMO lớn, truyền thông sóng milimet, truyền thông ánh sáng khả kiến VLC, giao tiếp terahertz, 
truyền thông hỗ trợ máy bay không người lái (UAV), mạng 5G, B5G, 6G, v.v. Sau đó, bài viết 
cung cấp thông tin về hoạt động và cấu tạo cơ bản của RIS trong hai cách triển khai cơ bản đó là: 
RIS dựa trên phản xạ truyền thống và RIS thiết kế từ các siêu bề mặt. Ước lượng kênh không dây 
được RIS hỗ trợ trong bài báo giúp các nhà nghiên cứu, thiết kế phân tích mô phỏng thông tin và 
đánh giá hiệu năng của RIS. Cuối cùng, dựa trên các công trình, các ứng dụng có hiệu quả tích 
cực, các thách thức hiện tại, nhóm tác giả đề xuất các hướng nghiên cứu, phát triển tiềm năng 
trong tương lai, giúp cách mạng hóa công nghệ truyền thông không dây nói riêng và hệ thống 
thông tin liên lạc nói chung. 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES 
[1] “Cisco visual networking index: Global mobile data traffic forecast update, 2017–2022,” Feb. 2019. 
 [Online]. Available: https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/visual-
 networking-index-vni/white-paper-c11-738429.pdf. [Accessed Feb. 14, 2021]. 
[2] M. Patzold, “It’s time to go big with 5G mobile radio,” IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 13, 
 no. 4, pp. 4-10, 2018. 
[3] W. Saad, M. Bennis, and M. Chen, “A vision of 6G wireless systems: Applications, trends, 
 technologies, and open research problems,” IEEE Network, vol. 34, no. 3, pp. 134 - 142, Oct. 2019. 
[4] X. Cao, L. Liu, Y. Cheng, and X. S. Shen, “Towards energy-efficient wireless networking in the big 
 data era: A survey,” IEEE Commun. Surv. Tut., vol. 20, no. 1, pp. 303-332, Firstquarter 2018. 
[5] M. R. Akdeniz et al., “Millimeter wave channel modeling and cellular capacity evaluation,” IEEE J. 
 Sel. Areas Commun., vol. 32, no. 6, pp. 1164-1179, Jun. 2014. 
[6] Q. Wu and R. Zhang, “Towards smart and reconfigurable environment: Intelligent reflecting surface 
 aided wireless network,” IEEE Commun. Mag., vol. 58, no. 1, pp. 106-112, Jan. 2020. 
[7] M. D. Renzo et al., “Smart radio environments empowered by reconfigurable AI meta-surfaces: An 
 idea whose time has come,” EURASIP J. Wireless Commun. Netw., vol. 2019, May 2019, Art. no. 129. 
[8] E. Basar, M. Di Renzo, J. de Rosny, M. Debbah, M.-S. Alouini, and R. Zhang, “Wireless communications 
 through reconfigurable intelligent surfaces,” IEEE Access, vol. 7, pp. 116753- 116773, Aug. 2019. 
[9] E. Basar, “Transmission through large intelligent surfaces: A new frontier in wireless 
 communications,” European Conference on Networks and Communications (EuCNC), 2019. 
[10] Z.-Q. He and X. Yuan, “Cascaded channel estimation for large intelligent metasurface assisted 
 massive MIMO,” IEEE Wireless Communications Letters, vol. 9, pp. 210 - 214, Oct. 2019. 
[11] X. Tan, Z. Sun, D. Koutsonikolas, and J. M. Jornet, “Enabling indoor mobile millimeter-wave networks based 
 on smart reflect-arrays,” IEEE Conference on Computer Communications (INFOCOM), 2018, pp. 270-278. 
[12] T. Ulversoy, “Software defined radio: Challenges and opportunities,” IEEE Communications Surveys 
 & Tutorials, vol. 12, no. 4, pp. 531-550, 2010. 
[13] D. Mishra and H. Johansson, “Channel estimation and low-complexity beamforming design for 
 passive intelligent surface assisted MISO wireless energy transfer,” IEEE International Conference on 
 Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2019, pp. 4659-4663. 
 216 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(07): 204 - 218 
[14] L. Subrt and P. Pechac, “Controlling propagation environments using intelligent walls,” proc. 
 European Conf. Antennas Propag. (EUCAP), Mar. 2012, pp. 26-30. 
[15] M. Najafi and R. Schober, “Intelligent reflecting surfaces for free space optical communications,” 
 proc. IEEE GLOBECOM, Dec. 2019, pp. 1-7. 
[16] Z. Li et al., “Towards programming the radio environment with large arrays of inexpensive antennas,” 
 Proc. USENIX Symp. Netw. Syst. Design Implement., Feb. 2019, pp. 285-299. 
[17] L. Sanguinetti, E. Bj¨ornson, and J. Hoydis, “Towards massive MIMO 2.0: Understanding spatial 
 correlation, interference suppression, and pilot contamination,” IEEE Transactions on 
 Communications, vol. 68, no. 1, pp. 232 - 257, 2019. 
[18] S. Y. Park and D. I. Kim, “Intelligent reflecting surface-aided phaseshift backscatter communication,” 
 proc. Int. Conf. Ubiquit. Inf. Manag. Commun. (IMCOM), Jan. 2020, pp. 1-5. 
[19] S. Hu, F. Rusek, and O. Edfors, “The potential of using large antenna arrays on intelligent surfaces,” 
 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring), 2017, pp. 1-6. 
[20] H. Zheng, Z. Yang, G. Wang, R. He, and B. Ai, “Channel estimation for ambient backscatter 
 communications with large intelligent surface,” Proc. IEEE Int. Conf. Wireless Commun. Signal 
 Process. (WCSP), Oct. 2019, pp. 1-5. 
[21] S. Gong et al., “Towards Smart Wireless Communications via Intelligent Reflecting Surfaces: A 
 Contemporary Survey,” IEEE Commun. Tuts. & Tuts., vol. 22, no. 4, pp. 2283-2314, June 2020. 
[22] C. Huang et al., “Reconfigurable intelligent surfaces for energy efficiency in wireless 
 communication,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 18, no. 8, pp. 4157-4170, 2019. 
[23] E. Basar, “Transmission through large intelligent surfaces: A new frontier in wireless 
 communications,” EuCNC 2019, June 2019, pp. 18-21. 
[24] W. Tang et al., “Programmable metasurface-based RF chain-free 8PSK wireless transmitter,” 
 Electron. Lett., vol. 55, no. 7, pp. 417-420, Apr. 2019. 
[25] E. Basar, “Reconfigurable Intelligent Surface-Based Index Modulation: A New Beyond MIMO 
 Paradigm for 6G,” IEEE Trans. Commun., vol. 68, no. 5, pp. 3187-3196, 2020. 
[26] A. Canbilen, E. Basar, and S. Ikki, “Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Space Shift Keying,” 
 IEEE Wireless Commun. Lett., vol. 9, no. 9, pp. 1495-1499, 2020. 
[27] A. Khaleel and E. Basar, “Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered MIMO Systems,” IEEE 
 Systems J. (to appear), July 2020. 
[28] W. Tang et al., “MIMO Transmission through Reconfigurable Intelligent Surface: System Design, 
 Analysis, and Implementation,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 38, no. 11, pp. 2683-2699, 2020. 
[29] R. Zhang et al., “Secure Wireless Communication via Intelligent Reflecting Surface,” IEEE Wireless 
 Commun. Lett., vol. 8, no. 5, pp. 1410-1414, 2019. 
[30] R. Schober et al., “Enabling Secure Wireless Communications via Intelligent Reflecting Surfaces,” 
 GLOBECOM, 2019. 
[31] R. Schober et al., “Physical Layer Security in Vehicular Networks with Reconfigurable Intelligent 
 Surfaces,” IEEE 91st Vehicular Technology Conference (VTC2020-Spring), Dec. 2019, pp. 25-28. 
[32] B. Massini et al., “The Use of Meta-Surfaces in Vehicular Networks,” J. Sens. Actuator Netw., vol. 9, 
 Mar. 2019, doi: 10.3390/jsan9010015. 
[33] M. Fu et al., “Intelligent Reflecting Surface for Downlink Non-Orthogonal Multiple Access 
 Networks,” GLOBECOM 2019, Dec. 2019. 
[34] Z. Ding and H. V. Poor, “Simple Design of IRS-NOMA Transmission,” IEEE Commun. Lett., vol. 24, 
 no. 5, pp. 1119-1123, May 2020. 
[35] J. Zuo, Y. Liu, E. Basar, and O. A. Dobre, “Intelligent Reflecting Surface Enhanced Millimeter-Wave 
 NOMA Systems,” IEEE Commun. Lett., vol. 24, no. 11, pp. 2632-2636, June 2020. 
[36] Z. Yigit, E. Basar, and I. Altunbas, “Low Complexity Adaptation for Reconfigurable Intelligent 
 Surface-Based MIMO Systems,” IEEE Commun. Lett., vol. 24, no. 12, pp. 2946-2950, 2020. 
[37] L. Hanzo et al., “MIMO Assisted Networks Relying on Large Intelligent Surfaces: A Stochastic 
 Geometry Model,” Oct. 2019. [Online]. Available: https://arxiv.org/abs/1910.00959. [Accessed Feb. 
 20, 2021]. 
[38] M. Bennis et al., “Reflections in the Sky: Millimeter Wave Communication with UAV-Carried Intelligent 
 Reflectors,” IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM), Feb. 2020, pp. 9-13. 
[39] S. Alfattani et al., “Aerial Platforms with Reconfigurable Smart Surfaces for 5G and Beyond,” in 
 IEEE Communications Magazine, vol. 59, no. 1, pp. 96-102, 2021. 
 217 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(07): 204 - 218 
[40] E. Larsson et al., “Intelligent Reflecting Surface-Assisted Cognitive Radio System,” in IEEE 
 Transactions on Communications, vol. 69, no. 1, pp. 675-687, 2021. 
[41] E. Basar, “Reconfigurable Intelligent Surfaces for Doppler Effect and Multipath Fading Mitigation”, 
 Nov. 2019. [Online]. Available: https://arxiv.org/abs/1912.04080. [Accessed Jan. 15, 2021]. 
[42] I. Yildirim, A. Uyrus, and E. Basar, “Modeling and Analysis of Reconfigurable Int Applications in Future 
 Wireless Networks,” IEEE Transactions on Communications, vol. 69, no. 2, pp. 1290-1301, 2021. 
[43] R. Zhang et al., “Intelligent Reflecting Surface Meets OFDM: Protocol Design and Rate Maximization,” 
 June 2019. [Online]. Available: https://arxiv.org/abs/1906.09956. [Accessed Jan. 12, 2021]. 
[44] H. V. Poor et al., “Reconfigurable Intelligent Surfaces based RF Sensing: Design, Optimization, and 
 Implementation,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 38, no. 11, pp. 2700- 
 2716, 2020. 
[45] H. Wymeersch et al., “Radio Localization and Mapping with Reconfigurable Intelligent Surfaces,” 
 IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 15, no. 4, pp. 52-61, 2020. 
[46] S. Hua and Y. Shi, “Reconfigurable intelligent surface for green edge inference in machine learning,” 
 proc. IEEE GLOBECOM Workshops, Dec. 2019, pp. 1-6. 
[47] Q. Wu et al., “Intelligent Reflecting Surface Aided Wireless Communications: A Tutorial,” EEE 
 Transactions on Communications, vol. 69, no. 5, pp. 3313-3351, 2021. 
[48] S. V. Hum and J. Perruisseau-Carrier, “Reconfigurable reflectarrays and array lenses for dynamic antenna 
 beam control: A review,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 62, no. 1, pp. 183-198, Jan. 2014. 
[49] V. Arun and H. Balakrishnan, “RFocus: Practical beam- forming for small devices,” May 2019. 
 [Online]. Available:  [Accessed Jan. 10, 2021]. 
[50] H. Chen, A. J. Taylor, and N. Yu, “A review of metasurfaces: Physics and applications,” Rep. Progr. 
 Phys., vol. 79, no. 7, Jun. 2016, Art. no. 076401. 
[51] C. Huang et al., “Holographic MIMO surfaces for 6G wireless networks: Opportunities, challenges, 
 and trends,” IEEE Wireless Communications, vol. 27, no. 5, pp. 118-125, 2020. 
[52] Q. He, S. Sun, and L. Zhou, “Tunable/reconfigurable metasurfaces: Physics and applications,” 
 Research, vol. 2019, pp. 1-16, Jul. 2019. 
[53] R. W. Heath and A. Lozano, Foundations of MIMO Communication, 1st ed. Cambridge, U.K.: 
 Cambridge Univ. Press, Dec. 2018. 
[54] J. D. Griffin and G. D. Durgin, “Gains for RF tags using multiple antennas,” IEEE Trans. Antennas 
 Propag., vol. 56, no. 2, pp. 563-570, Feb. 2008. 
[55] M. ElMossallamy, Z. Han, M. Pan, R. Jantti, K. Seddik, and G. Y. Li, “Noncoherent frequency shift 
 keying for ambient backscatter over OFDM signals,” Proc. IEEE Int. Conf. Commun. (ICC), 
 Shanghai, China, May 2019, pp. 1-6. 
[56] R. W. Heath, N. González-Prelcic, S. Rangan, W. Roh, and A. M. Sayeed, “An overview of signal 
 processing techniques for millime- ter wave MIMO systems,” IEEE J. Sel. Topics Signal Process., vol. 
 10, no. 3, pp. 436-453, Apr. 2016. 
[57] P. Almers et al., “Survey of channel and radio propagation models for wireless MIMO systems,” 
 EURASIP J. Wireless Commun. Netw., vol. 2007, Feb. 2007, Art. no. 019070. 
[58] O. E. Ayach, S. Rajagopal, S. Abu-Surra, Z. Pi, and R. W. Heath, “Spatially sparse precoding in millimeter 
 wave MIMO systems,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 13, no. 3, pp. 1499-1513, Mar. 2014. 
[59] E. Björnson, L. Sanguinetti, H. Wymeersch, J. Hoydis, and T. L. Marzetta, “Massive MIMO is a 
 reality—What is next?: Fivepromising research directions for antenna arrays,” Digital SignalProcess., 
 vol. 94, pp. 3-20, Nov. 2019. 
[60] T. Rappaport, Wireless Communications: Principles and Practice, 2nd ed. Upper Saddle River, NJ, 
 USA: Prentice Hall PTR, 2001. 
[61] K. R. Schaubach, N. J. Davis, and T. S. Rappaport, “A ray tracingmethod for predicting path loss and 
 delay spread in microcellular environments,” Vehicular Technology Society 42nd VTS Conference - 
 Frontiers of Technology, May 1992, pp. 10-13. 
[62] A. Díaz-Rubio, V. S. Asadchy, A. Elsakka, and S. A. Tretyakov, “Fromthe generalized reflection law 
 to the realization of perfect anomalousreflectors,” Sci. Adv., vol. 3, no. 8, Aug. 2017, Art. no. 
 e1602714. 
 218 Email: jst@tnu.edu.vn