推荐 | 2020-2025年通信领域三大顶刊IEEE JSAC/TWC/TCOM年度唯一最佳论文赏析

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2020-2025年通信领域三大顶刊IEEE JSAC/TWC/TCOM年度唯一最佳论文赏析

IEEE旗下的IEEE Journal on Selected Areas in Communications（IEEE JSAC）、IEEE Transactions on Wireless Communications（IEEE TWC）和IEEE Transactions on Communications（IEEE TCOM）是通信领域公认的最具权威性的三大顶级学术期刊。这些期刊代表了无线通信领域理论研究与工程实践的最高水准，长期引领着通信学科的发展与标准演进。这三大顶级学术期刊每年从各自近3年发表的上千篇论文中，评选出唯一的一篇最具影响力的论文授予年度最佳论文奖：

• IEEE通信学会伦纳德·亚伯拉罕奖： 创立于1993年，以纪念在电话与电视系统工程领域做出卓著贡献的科学家伦纳德·亚伯拉罕。该奖项每年评选一次，从过去三年内发表于IEEE JSAC（影响因子：17.2）的所有论文中，遴选出一篇最具影响力的优秀论文予以表彰，以认可其对通信学科发展的重要推动，获奖比例约为1/1000。
• IEEE通信学会马可尼论文奖：设立于2003年，以“无线电通信之父”古列尔莫·马可尼命名。此奖每年从过去三年发表于IEEE TWC（影响因子：10.7）的所有论文中，评选出一篇最佳论文，获奖比例约为1/2800。评选尤为注重论文的原创性、实用价值与表述清晰性。
• IEEE通信学会莱斯奖：创立于1987年，以提出著名的莱斯分布模型的斯蒂芬·莱斯博士命名。该奖每年从过去三年发表于IEEE TCOM（影响因子：8.3）的所有论文中，评选出一篇最具影响力的论文，获奖比例约1/2200。其评选标准主要基于论文的学术质量、原创性及研究时效性。
  
  

这些重量级奖项不仅是对相关原创性研究工作的认可，更是对论文所代表的研究方向、学术价值及潜在影响力的高度肯定。获奖论文通常反映了无线通信领域的最重要的研究方向，并预示着未来几年的发展趋势。

本文系统梳理近六年（2020–2025年）通信领域IEEE JSAC/TWC/TCOM三大顶刊的年度唯一最佳论文奖（共计18篇），以帮助读者把握近年来通信领域学术研究的脉络与趋势，启发创新思路与方法。

2020年度IEEE JSAC/TWC/TCOM最佳论文

★ 2020年IEEE通信学会伦纳德・亚伯拉罕奖

论文信息：“Spectrum and Energy-Efficient Beamspace MIMO-NOMA for Millimeter-Wave Communications Using Lens Antenna Array,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 35, no. 10, pp. 2370-2382, Oct. 2017. (谷歌学术引用: 401次)

中文标题：《基于透镜天线的高谱效高能效波束空间MIMO-NOMA毫米波通信》

论文作者：Bichai Wang (Tsinghua University), Linglong Dai (Tsinghua University), Zhaocheng Wang (Tsinghua University), Ning Ge (Tsinghua University), and Shidong Zhou (Tsinghua University)

核心贡献：该文首次将非正交多址（NOMA）技术引入波束空间多入多出（MIMO）系统，形成了波束空间MIMO-NOMA新架构，突破了传统波束空间MIMO中用户数不能超过射频链数量的根本限制。同时，论文提出了一套完整的联合预编码与动态功率分配方案，有效管理了波束内及波束间的干扰与功率，显著提升了系统的谱效与能效。

原文链接: https://ieeexplore.ieee.org/document/7974749

★ 2020年IEEE通信学会马可尼奖

论文信息：“Energy-Efficient UAV Communication with Trajectory Optimization,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 16, no. 6, pp. 3747-3760, Jun. 2017. (谷歌学术引用: 2497次)

中文标题：《轨迹优化的高能效无人机通信》

论文作者：Yong Zeng (National University of Singapore) and Rui Zhang (National University of Singapore)

核心贡献：论文开创性地将无人机推进能量消耗建模为速度与加速度的函数，并以“比特/焦耳”为度量，系统研究了无人机通信轨迹优化与能量效率的联合设计问题。针对该非凸优化难题，论文提出了高效的圆形轨迹优化方案及满足一般性约束的通用解法，显著提升了无人机通信的能效。

原文链接： https://ieeexplore.ieee.org/document/7888557

★ 2020年IEEE通信学会莱斯奖

论文信息：“Offloading in Mobile Edge Computing: Task Allocation and Computational Frequency Scaling,” IEEE Transactions on Communications, vol. 65, no. 8, pp. 3571-3584, Aug. 2017. (谷歌学术引用: 1107次)

中文标题：《移动边缘计算中的卸载策略：任务分配与计算频率调节》

论文作者：Thinh Quang Dinh (Singapore University of Technology and Design), Jianhua Tang (Singapore University of Technology and Design), Quang Duy La (Singapore University of Technology and Design), and Tony Q. S. Quek (Singapore University of Technology and Design)

核心贡献：该文系统地研究了移动设备向多个边缘服务器卸载任务场景下的联合优化问题，创新性地提出了同时优化任务分配与本地CPU频率调节的框架。通过设计基于半定松弛（SDR）的高效算法，有效解决了该NP难优化问题，为降低移动设备能耗与任务延迟提供了切实可行的解决方案，推动了移动边缘计算的实用化进程。

原文链接： https://ieeexplore.ieee.org/document/7914660

2021年度IEEE JSAC/TWC/TCOM最佳论文

★ 2021年IEEE通信学会伦纳德・亚伯拉罕奖

论文信息: “Adaptive Federated Learning in Resource Constrained Edge Computing Systems,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 37, no. 6, pp. 1205-1221, Jun. 2019. (谷歌学术引用: 2618次)

中文标题：《资源受限边缘计算系统中的自适应联邦学习》

论文作者：Shiqiang Wang (IBM Thomas J. Watson Research Center), Tiffany Tuor (Imperial College London), Theodoros Salonidis (IBM Thomas J. Watson Research Center), Kin K. Leung (Imperial College London), Christian Makaya (IBM Thomas J.Watson Research Center), Ting He (Pennsylvania State University), and Kevin Chan (Army Research Laboratory)

核心贡献：该文从理论角度分析了联邦学习在资源受限场景下分布式梯度下降的收敛边界，并据此提出了一种自适应的控制算法。该算法的核心在于，能够动态优化本地更新与全局聚合的频率，在固定的通信与计算资源约束下，实现模型训练损失的最小化。

原文链接: https://ieeexplore.ieee.org/document/86646

★ 2021年IEEE通信学会马可尼奖

论文信息: “Reconfigurable Intelligent Surfaces for Energy Efficiency in Wireless Communication,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 18, no. 8, pp. 4157-4170, Aug. 2019. (谷歌学术引用: 4148次)

中文标题：《面向高能效无线通信的智能超表面技术》

论文作者：Chongwen Huang (Singapore University of Technology and Design), Alessio Zappone (University Paris-Saclay), George C. Alexandropoulos (Paris Research Center), Mérouane Debbah (University Paris-Saclay), and Chau Yuen (Singapore University of Technology and Design)

核心贡献：该文率先在保证用户服务质量的前提下，系统研究了RIS辅助通信系统的能效优化问题，提出了联合优化基站功率分配与RIS相移的高效算法框架，并在真实信道环境下验证了其方案能带来数倍于传统中继技术的能效增益。

原文链接： https://ieeexplore.ieee.org/document/8741198

★ 2021年IEEE通信学会莱斯奖

论文信息: “Modulation in the Air: Backscatter Communication Over Ambient OFDM Carrier,” IEEE Transactions on Communications, vol. 66, no. 3, pp. 1219-1233, Mar. 2018. (谷歌学术引用: 360次)

中文标题：《空中调制：基于环境OFDM载波的背向散射通信》

论文作者：Gang Yang (University of Electronic Science and Technology of China), Ying-Chang Liang (University of Electronic Science and Technology of China), Rui Zhang (National University of Singapore), and Yiyang Pei (Singapore Institute of Technology)

核心贡献：该文建模了基于环境OFDM信号的背向散射通信（AmBC）系统，并提出了背向散射设备(BD)波形与接收机检测器的联合优化设计。其核心在于巧妙地利用OFDM循环前缀的重复结构来构造检验统计量，从而有效消除了直射链路干扰，并设计了仅需后向散射信道强度信息的低复杂度最优检测器，显著提升了系统的检测性能、工作范围与数据速率。

原文链接： https://ieeexplore.ieee.org/document/8103807

2022年度IEEE JSAC/TWC/TCOM最佳论文

★ 2022年IEEE通信学会伦纳德・亚伯拉罕奖

论文信息: “Intelligent Reflecting Surface Aided MIMO Broadcasting for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 38, no. 8, pp. 1719-1734, Aug. 2020. (谷歌学术引用: 967次)

中文标题：《智能反射面辅助的MIMO广播系统在无线信息与能量同时传输中的应用》

论文作者：Cunhua Pan (Queen Mary University of London), Hong Ren (Queen Mary University of London), Kezhi Wang (Northumbria University), Maged Elkashlan (Queen Mary University of London), Arumugam Nallanathan (Queen Mary University of London), Jiangzhou Wang (University of Kent), and Lajos Hanzo (University of Southampton)

核心贡献：该文将智能反射表面引入无线信息与能量同时传输系统（SWIFT），显著提升了能量收集性能。提出了一种基于块坐标下降的高效联合优化算法，成功解决了发射预编码与IRS相移的联合设计难题，并保证了算法的收敛性。

原文链接: https://ieeexplore.ieee.org/document/9110849

★ 2022年IEEE通信学会马可尼奖

论文信息: “Making Cell-Free Massive MIMO Competitive with MMSE Processing and Centralized Implementation,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 19, no. 1, pp.77-90, Jan. 2020. (谷歌学术引用: 1112次)

中文标题：《让无蜂窝大规模MIMO与MMSE处理及中心化设备有相当的竞争力》

论文作者：Emil Björnson (Linköping University) and Luca Sanguinetti (University of Pisa)

核心贡献： 本文对无蜂窝大规模MIMO在不同协作程度下的性能进行了系统性分析，颠覆了该领域长期推崇最大比合并的传统认知，证明了采用MMSE接收机才能充分发挥其性能潜力。研究同时揭示，集中式架构配合最优MMSE处理不仅实现最优频谱效率，还能大幅降低前传开销，为无蜂窝网络的实用化部署指明了技术路径。

原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/8845768

★ 2022年IEEE通信学会莱斯奖

论文信息: “Optimal 3D-Trajectory Design and Resource Allocation for Solar-Powered UAV Communication Systems,” IEEE Transactions on Communications, vol. 67, no. 6, pp. 4281-4298, Jun. 2019. (谷歌学术引用: 526次)

中文标题：《太阳能无人机通信系统的最优三维轨迹设计与资源分配》

论文作者：Yan Sun (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg), Dongfang Xu (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg), Derrick Wing Kwan Ng (University of New South Wales), Linglong Dai (Tsinghua University), and Robert Schober (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg)

核心贡献：该文首次在考虑空气动力学模型、太阳能收集与有限储能等实际约束下，系统性地研究了太阳能无人机通信系统的三维轨迹与资源联合优化问题，并提出了最优离线解。基于此，论文进一步设计了高效的在线算法，成功揭示了能量收集与通信效能之间的关键权衡，为可持续无人机通信系统的实际部署提供了重要设计框架。

原文链接： https://ieeexplore.ieee.org/document/8648498

2023年度IEEE JSAC/TWC/TCOM最佳论文

★ 2023年IEEE通信学会伦纳德・亚伯拉罕奖

论文信息: “Robust and Secure Wireless Communications via Intelligent Reflecting Surfaces,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 38, no.11, pp. 2637-2652, Nov. 2020. (谷歌学术引用: 916次)

中文标题：《基于智能反射面的鲁棒安全无线通信》

论文作者：Xianghao Yu (Friedrich-Alexander-University Erlangen Nürnberg), Dongfang Xu (Friedrich-Alexander-University Erlangen Nürnberg), Ying Sun (Purdue University), Derrick Wing Kwan Ng (University of New South Wales), and Robert Schober (Friedrich-Alexander-University Erlangen Nürnberg)

核心贡献：该文首次采用智能反射面增强物理层安全性，联合设计发端波束赋形、RIS波束赋形以及人工噪声，有效提升通信系统的保密性能，同时揭示了分布式智能反射面部署在提升物理层安全方面的优势。

原文链接: https://ieeexplore.ieee.org/document/9133130

★ 2023年IEEE通信学会马可尼奖

论文信息: “A Joint Learning and Communications Framework for Federated Learning over Wireless Networks,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 20, no. 1, pp. 269-283, Jan. 2021. (谷歌学术引用: 1724次)

中文标题：《面向无线网络联邦学习的联合学习与通信框架》

论文作者：Mingzhe Chen (The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen), Zhaohui Yang (King’s College London), Walid Saad (Virginia Tech), Changchuan Yin (Beijing University of Posts and Telecommunications), H. Vincent Poor (Princeton University), and Shuguang Cui (The Chinese University of HongKong, Shenzhen)

核心贡献：该文开创性地建立了无线传输因素（如分组错误、资源限制）与联邦学习收敛性能之间的定量关系，并据此提出了联合用户选择、资源分配和功率控制的优化框架，实现了学习效率与通信效率的根本性协同。

原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9210812

★ 2023年IEEE通信学会莱斯奖

论文信息: “Joint Radar and Communication Design: Applications, State-of-the-Art, and the Road Ahead,” IEEE Transactions on Communications, vol. 68, no. 6, pp. 3834-3862, Jun. 2020. (谷歌学术引用: 2138次)

中文标题：《雷达通信联合设计：应用、最新进展与未来之路》

论文作者：Fan Liu (University College London), Christos Masouros (University College London), Athina Petropulu (The State University of New Jersey), Hugh Griffiths (University College London), and Lajos Hanzo (University of Southampton)

核心贡献：本文全面综述了雷达通信系统从共存到深度共享的演进路径，并提出了一种创新的毫米波双功能系统软硬件架构与信号处理方案，为通感一体化实际系统的设计提供了关键蓝本。

原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/8999605

2024年度IEEE JSAC/TWC/TCOM最佳论文

★ 2024年IEEE通信学会伦纳德・亚伯拉罕奖

论文信息: “Multi-Hop RIS-Empowered Terahertz Communications: A DRL-Based Hybrid Beamforming Design,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 39, no. 6, pp. 1663-1677, Jun. 2021. (谷歌学术引用: 479次)

中文标题：《多跳RIS赋能的太赫兹通信：基于深度强化学习的混合波束成形设计》

论文作者：Chongwen Huang (Zhejiang University), Zhaohui Yang (King’s College London), George C. Alexandropoulos (National and Kapodistrian University of Athens), Kai Xiong (University of Electronic Science and Technology of China), Li Wei (Singapore University of Technology and Design), Chau Yuen (Singapore University of Technology and Design), Zhaoyang Zhang (Zhejiang University), and Mérouane Debbah (University of Paris-Saclay)

核心贡献：为解决太赫兹通信的严重路径损耗问题，本文创新性地提出了“多跳智能超表面”辅助的太赫兹通信网络架构，并设计了基于深度强化学习的混合波束成形算法，将太赫兹通信的覆盖范围提升50%以上。

原文链接: https://ieeexplore.ieee.org/document/9410457

★ 2024年IEEE通信学会马可尼奖

论文信息: “Wireless Communications with Reconfigurable Intelligent Surface: Path Loss Modeling and Experimental Measurement,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 20, no. 1, pp. 421-439, Jan. 2021. (谷歌学术引用: 1798次)

中文标题：《基于可重构智能表面的无线通信：路径损耗建模与实验测量》

论文作者：Wankai Tang (Southeast University), Ming Zheng Chen (Southeast University), Xiangyu Chen (Southeast University), Jun Yan Dai (Southeast University), Yu Han (Southeast University), Marco Di Renzo (University of Paris-Saclay), Yong Zeng (Southeast University), Shi Jin (Southeast University), Qiang Cheng (Southeast University), and Tie Jun Cui (Southeast University)

核心贡献：该文从电磁学基本原理出发，首次建立了严谨、普适的智能超表面通信自由空间路径损耗模型，并通过多款原型系统的实测数据进行了充分验证，为该领域的后续理论研究与实际应用铺平了道路。

原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9206044

★ 2024年IEEE通信学会莱斯奖

论文信息: “RIS-Aided Wireless Communications: Prototyping, Adaptive Beamforming, and Indoor/Outdoor Field Trials,” IEEE Transactions on Communications, vol. 69, no. 12, pp. 8627-8640, Dec. 2021. (谷歌学术引用: 649次)

中文标题：《RIS辅助无线通信：原型设计、自适应波束赋形与室内外场测》

论文作者：Xilong Pei (Huazhong University of Science and Technology), Haifan Yin (Huazhong University of Science and Technology), Li Tan (Huazhong Universityof Science and Technology), Lin Cao (Huazhong University of Science and Technology), Zhanpeng Li (Huazhong University of Science and Technology), Kai Wang (Huazhong University of Science and Technology), Kun Zhang (Huazhong University of Science and Technology), and Emil Bjornson (Linköping University)

核心贡献：本文设计并实现了包含1100个单元的大规模智能超表面原型系统，通过完整的室内外远距离实地测试，以坚实的实测数据（如26-27 dB功率增益、500米传输）验证了智能超表面技术的巨大应用潜力。

原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9551980

2025年度IEEE JSAC/TWC/TCOM最佳论文

★ 2025年IEEE通信学会伦纳德・亚伯拉罕奖

论文信息: “Target Sensing with Intelligent Reflecting Surface: Architecture and Performance,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 40, no. 7, pp. 2070-2084, Jul. 2022. (谷歌学术引用：346次)

中文标题：《基于智能反射面的目标感知：架构与性能研究》

论文作者：Xiaodan Shao (Zhejiang University), Changsheng You (Southern University of Science and Technology), Wenyan Ma (National University of Singapore), Xiaoming Chen (Zhejiang University), and Rui Zhang (National University of Singapore)

核心贡献：该文创新性地提出了“自感知智能反射面”新架构，将智能反射面从纯粹的通信中继拓展为具备主动探测与定位能力的感知节点，开创了通感一体化的新范式。

原文链接: https://ieeexplore.ieee.org/document/9724202

★ 2025年IEEE通信学会马可尼奖

论文信息: “Beam Focusing for Near-Field Multiuser MIMO Communications,” IEEE Transactionson Wireless Communications, vol. 21, no. 9, pp. 7476-7490, Sep. 2022. (谷歌学术引用: 537次)

中文标题：《面向近场多用户MIMO通信的波束聚焦技术》

论文作者：Haiyang Zhang (Weizmann Institute of Science), Nir Shlezinger (Ben-Gurion University of the Negev), Francesco Guidi (National Research Council of Italy), Davide Dardari (University of Bologna), Mohammadreza F. Imani (Arizona State University), and Yonina C. Eldar (Weizmann Institute of Science)

核心贡献：该文系统研究了近场球面波模型下的波束聚焦技术，针对全数字、混合波束成形及动态超表面天线等多种硬件架构，提出了相应的波束聚焦优化方案，揭示了其在干扰抑制上的独特自由度。

原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9738442

★ 2025年IEEE通信学会莱斯奖

论文信息: “Channel Estimation for Extremely Large-Scale MIMO: Far-Field or Near-Field?,”IEEE Transactions on Communications, vol. 70, no. 4, pp. 2663-2677, Apr. 2022. (谷歌学术引用: 888次)

中文标题：《超大规模MIMO信道估计：远场还是近场？》

论文作者：Mingyao Cui (Tsinghua University) and Linglong Dai (Tsinghua University)

核心贡献：该文揭示了超大规模MIMO中近场效应会破坏传统角度域信道稀疏性的问题，进而创新性地提出“极坐标域信道表征”概念及相应的信道估计框架，为近场通信的后续研究奠定理论技术。

原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9693928

总结

纵观2020–2025年通信领域三大顶刊IEEE JSAC/TWC/TCOM的18篇年度唯一最佳论文奖获奖论文，我们可以清晰地看到无线通信领域的演进脉络：从大规模MIMO、毫米波通信、移动边缘计算、无蜂窝网络，到智能超表面、联邦学习、通感一体化、太赫兹通信、近场通信——每一项获奖工作都代表了当时最具突破性的新方向。这些研究不仅解决了关键的理论与工程难题，更持续推动着无线通信系统向更高频谱效率、更高能效、更强智能与更广覆盖的方向演进。获奖论文的创新思路与方法，无疑将继续影响未来几年的技术发展，并为6G及更远未来的通信系统奠定重要基础。