LLM-RIMSA: Large Language Models driven Reconfigurable Intelligent Metasurface Antenna Systems

LLM-RIMSA相关内容总结与翻译

一、文章主要内容总结

本文聚焦6G网络对超大规模连接和智能无线环境的需求，针对现有可重构智能表面（RIS）技术在硬件效率、动态控制和可扩展性方面的关键局限，提出了LLM-RIMSA框架——将大型语言模型（LLMs）与新型可重构智能超表面天线（RIMSA）架构相结合，以解决RIS技术面临的挑战。

（一）RIMSA架构创新

现有RIS技术分为反射型、透射型和辐射型三类，但均存在不足：反射型受双路径衰落影响，透射型插入损耗大，辐射型（如动态超表面天线DMA、可重构全息表面RHS）存在频率选择性、仅支持幅度调制、串行馈电导致激励不均和控制复杂度高等问题。
为此，RIMSA架构采用并行同轴馈电，区别于传统串行馈电设计，通过功率分配网络同时激励所有超表面单元，消除了DMA等系统长期存在的频率选择性和传播延迟；融入幅相一致调制，每个超材料单元可独立调整幅度和相位，助力实现高精度波束成形、提升信号方向性、高效抑制多用户干扰，适配密集通信环境；采用紧凑的二维集成设计，以超表面作为辐射孔径，避免 bulky 波导，降低硬件复杂度和物理尺寸，支持在紧凑、资源受限环境中可扩展部署。

（二）现有控制方法局限

1. 传统优化方法：基于信道估计 - 参数优化范式，在低维场景下有收敛保证和计算效率，但大规模系统中显式信道估计导频开销过高，非凸约束增加复杂度，静态公式难以适应动态环境，存在可扩展性和实用性瓶颈。
2. 深度学习（DL