《IEEE Wireless Communications》：Movable and Reconfigurable Antennas-Empowered Wireless Networks
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本专题聚焦固定天线对MIMO性能的限制问题，介绍了可移动天线(MA)与可重构天线(RA)赋能的无线通信与感知一体化(ISAC)研究。通过动态调整天线位置、方向图等自由度(DoF)，该技术显著提升了系统容量、安全性和波束成形灵活性，为6G网络提供了创新解决方案。
在无线通信技术飞速发展的今天，多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术作为提升系统容量和可靠性的核心手段，已被广泛应用于从4G到5G的各类通信系统中。然而，传统MIMO及大规模MIMO(Massive MIMO)系统依赖于部署在固定位置、具有固定辐射特性的离散天线，这种刚性结构限制了其对无线信道空间变化的充分挖掘，尤其在发射端(Transmitter, Tx)和接收端(Receiver, Rx)天线所处的复杂电磁环境中，难以实现传输效率的极致优化。面对现有固定天线(Fixed Antennas, FAs)及其阵列的固有约束，探索更具成本效益的MIMO技术以提升无线通信性能成为当务之急。
正是在这一背景下，可移动天线(Movable Antennas, MAs)和可重构天线(Reconfigurable Antennas, RAs)应运而生，为无线系统带来了革命性的变化。这些新型天线技术允许灵活调整天线位置、朝向、极化方式、辐射方向图和/或频率响应，从而引入了额外的空间自由度(Degrees of Freedom, DoFs)。这些自由度能够显著提升无线系统的多项性能指标，包括接收信号功率增强、干扰抑制、灵活波束成形(Beamforming)、复用(Multiplexing)能力提升以及高精度感知(Accurate Sensing)等。发表于《IEEE Wireless Communications》的这组专题文章，集中展示了该领域的前沿研究成果。
为深入探究MA与RA技术的潜力，研究人员采用了一系列关键方法。主要包括：1）利用可移动天线(MA)实现动态天线定位，以优化信道条件；2）结合智能超表面(Intelligent Reflecting Surface, IRS)增强信号调控能力；3）开发可重构全息表面(Reconfigurable Holographic Surface, RHS)实现孔径可重构波束成形；4）在空天地一体化网络(Space-Air-Ground Integrated Network, SAGIN)中应用非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)技术；5）通过智能可旋转天线(Intelligent Rotatable Antenna, IRA)提升空间适应性；6）采用基于电路、场论及统一场路结合的无线电信道建模方法。
MA赋能双尺度波束增强通信韧性、感知与安全
Sun等人通过调整天线位置，使MA同时支持宽波束和窄波束，实现了有效的波束控制。研究表明，通过宽波束隔离和窄波束加密，双波束能够为大量用户增强物理层安全(Physical Layer Security)。
MA赋能的SAGIN非正交多址接入技术
Pang等人提出了一种分层的MA-NOMA架构，针对卫星、空中和地面层设计了差异化的优化策略。结果表明，与FA-NOMA和MA-正交多址接入(Orthogonal Multiple Access, OMA)方案相比，MA-NOMA方案实现了更大的系统容量提升。
MA与智能超表面集成的基础与ISAC应用
Wu等人首次提出了MA-IRS集成的基本原理，阐明了关键设计问题，揭示了性能增益，并确定了MA-IRS协同作用持续的条件。文章强调了MA-IRS集成如何增强一体化传感与通信(Integrated Sensing and Communication, ISAC)，提升感知性能和双功能灵活性。
可重构全息表面赋能的MA系统
Zhang等人利用RHS单元的幅度控制激活特性，动态调整阵列孔径和位置，以促进多功能波束成形。通过控制激活单元的范围和数量，作者开发了一种孔径可重构波束成形方案来动态调整波束方向图。
智能可旋转天线赋能的ISCC框架
Xiong等人探索了一种智能可旋转天线(IRA)赋能的集成传感、通信和计算(Integrated Sensing, Communication, and Computation, ISCC)框架。该框架通过灵活调整定向天线的视轴(Boresight)，增强了接收信号强度、无线覆盖范围和对动态无线环境的空间适应性。
十二种有前景的柔性MIMO技术
Wang等人介绍了跨越三个主要维度（灵活部署特性、灵活几何特性和灵活实时修改）的十二种有前景的柔性MIMO技术。作者通过两个案例研究验证了柔性MIMO所带来的巨大容量潜力。
可重构像素天线与流体天线系统的融合
Wong等人探索了将可重构像素天线(Reconfigurable Pixel Antenna, RPA)集成到流体天线系统(Fluid Antenna System, FAS)概念中，并强调了独特的电磁信号与信息处理(Electromagnetic Signal and Information Processing, ESIP)机遇及相关挑战。
三混合MIMO架构
Heath等人介绍了一种三混合(Tri-Hybrid)方法，其中增加了通过天线可重构性实现的第三层电磁波束成形。文章通过回顾使用RA通信的益处与挑战、审视可重构性带来的频谱效率与能量效率之间的权衡，以及探索跨三层的配置挑战，介绍了三混合架构的关键特征。
无线电信道测量与建模框架
Wang等人介绍了一个测量框架，其特色是一个定制设计的28/5.3 GHz RA，具有可重构的交叉极化比(Cross-Polarization Ratio)、隔离度(Isolation Level)和电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio)。文章讨论了无线电信道建模方法。
智能超表面赋能的ISAC统一框架
Li等人概述了代表性的智能超表面(Intelligent Metasurface, IM)架构、其独特原理以及在电磁波操纵方面的固有优势。作者建立了一个统一的ISAC框架，以系统化地建模各种IM赋能收发器结构的设计与推导。
综上所述，本专题的文章集合系统性地论证了可移动与可重构天线技术在突破传统固定天线局限方面的巨大潜力。通过引入空间自由度等新维度，这些技术为未来无线通信系统，特别是6G网络，在容量、效率、安全性和融合感知能力方面开辟了新的发展路径。研究不仅展示了MA与RA在点对点链路优化上的价值，更揭示了其在复杂网络架构（如SAGIN）、多功能一体化系统（如ISAC）以及新型材料与结构（如IRS、RHS）融合应用中的广阔前景。尽管在信道建模、系统设计和实际部署方面仍面临挑战，但该领域的持续创新无疑将为构建更智能、更灵活、更高效的下一代无线基础设施奠定坚实基础。
