در سال‌های اخیر، نیاز مردم به رشد و گسترش ارتباطات بی‌سیم بسیار افزایش یافته است. این ارتباطات در مسیر گسترش خود موانع فراوانی داشته و متناسب با نیازهای روزافزون کاربران، لازم است که محققان فعالیت‌های پژوهشی بیشتری برای رفع این موانع انجام دهند. این موانع را می‌توان میزان مصرف انرژی بالا توسط سیستم‌های فعال، نیاز به تخصیص فرکانس‌های زیاد برای برقراری ارتباطات کاربران متعدد با پهنای باند بالا و در نتیجه آن استفاده از منابع سخت‌افزاری قدرتمند و گران در هسته مرکزی پردازشی شبکه، پوشش دهی سراسری ارتباطات با حذف نقاط کور در تمام کره زمین، نیاز به وجود زیرساخت ارتباطی بین‌سلولی پرهزینه و... برشمرد.لذا هدف اصلی در این رساله، ارائه پیشنهاد برای رفع برخی از مشکلات اساسی در شبکه‌های نوین مخابراتی می‌باشد. ابزارهای مورد استفاده در این طرح، دو فناوری تحت عناوین صفحات هوشمند قابل پیکربندی (RIS) و سیستم‌های رادیوهمزیستی (SR) می‌باشد.SR یک سیستم جدید پیشنهادی برای شبکه‌های نسل‌های آینده مخابرات می‌باشد که در آن یک سیستم ثانویه (کاربر)، از زیرساخت، فرکانس و انرژی سیگنال‌های سیستم اولیه (فرستنده محیطی) برای ارسال اطلاعات خود، و یا افزایش قابلیت اطمینان ارسال اطلاعات سیستم اول استفاده می‌کند. همچنین صفحات RIS قابلیت‌های بسیاری مانند شکل‌دهی پرتو، افزایش توان سیگنال ارسال اولیه و افزایش سطح پوشش‌دهی شبکه با کمک انعکاس سیگنال‌های محیطی مورد نظر را دارند. در طرح اول ارائه شده در این تحقیق هدف کاهش میزان مصرف انرژی و افزایش بهره‌وری انرژی در یک شبکه چند کاربره به صورت SR می‌باشد. در این راستا مدل‌سازی شبکه مخابراتی با استفاده از مساله بهینه‌سازی انجام شده و با استفاده از 2 روش ریاضیاتی جدید تحت عناوین CQR و SQ این مساله محدب و منظم شده و شبیه‌سازی می‌گردد. در خروجی این طرح مشاهده می‌گردد که کاهش مصرف انرژی در روش CQR بهتر انجام می‌شود. همچنین خروجی روش پیشنهادی این طرح در حالات مختلف فرستنده چند آنتنی، حالت‌های چند کاربره، حالت‌های نزدیک و یا دور بودن کاربران از فرستنده و گیرنده به صورت کامل شبیه‌سازی و تحلیل می‌شود. از طرفی قیاسی میان طرح مذکور و سایر تکنولوژی‌های ارتباطی IoT از نظر بهره‌وری طیفی و بهره‌وری انرژی انجام شده که برتری روش ارائه شده در این طرح را کاملاً مشهود می‌سازد.در طرح دوم ارائه شده در این تحقیق، هدف افزایش مجموع نرخ تبادل اطلاعات میان کاربران موجود در یک شبکه رادیو همزیستی تعیین می‌گردد. در این حالت از سیستم STAR-RIS به صورت اکتیو در شبکه بهره می‌بریم که با کمک آن حتی به کاربرانی که فرستنده مرکزی لینک دید مستقیم ندارد، هم سیگنال مورد نظر را می‌رسانیم. در این طرح با استفاده از یک مساله بهینه‌سازی، شبکه و قیود آن را به صورت کامل مدل سازی کرده و سپس با استفاده از 3 روش نوین در زمینه یادگیری تقویتی عمیق تحت عناوین PPO ,A3C و TD3 شبکه را مدل سازی و شبیه‌سازی می‌کنیم. تحت حالات مختلف در خروجی مشاهده می‌کنیم که روش A3C نسبت به دو روش دیگر برتری قابل توجهی در افزایش مجموع نرخ تبادل اطلاعات کاربران در شبکه دارد.