智能超表面的英文簡稱是RIS，全稱是Reconfigurable intelligent surface。

智能超表面是在平面上集成大量低成本的反射元件，通過智能地調整、配置這些元器件，可以對無線傳播環境進行調控，從而提高無線通信網絡的性能。

智能超表面最大的特點是可編程，因為智能超表面是由很多獨立的由超材料組成的反射單元組成的，通過調整這些反射獨立單元的工作狀態，就可以影響電磁波的傳輸特性，包括相位控制、幅度控制等，從而對被反射的無線信號產生調控的效果。

智能超表面無線通信，是信息與電子工程領域的前沿技術，近年來核心論文發表數量增速最為顯著。

智能超表面無線通信究竟是什么？

智能超表面無線通信是基于智能超表面自由調控無線環境及構建新系統架構的通信體制。智能超表面是一種具有可編程電磁特性的人工表面結構，由信息超材料技術發展而來。智能超表面通常由大量精心設計的電磁單元排列組成，通過給電磁單元的可調元件施加控制信號，能動態控制電磁單元的電磁性質，進而以現場可編程的方式對空間電磁波進行主動的智能調控，形成幅度、相位、極化和頻率等參數可實時控制的電磁場。這一機制構建了智能超表面的電磁物理世界和信息科學的數字世界之間的橋梁，對未來無線網絡的發展極具吸引力。

智能超表面無線通信有何特點？

智能超表面具有低成本、低能耗、可編程、易部署的特點，在6G候選技術中脫穎而出。

智能超表面有下面的優點：

成本低，超表面材料可以大規模生產，技術成熟；

功耗低，因為超材料是用于反射無線電波的，并不需要放大信號等耗能的處理；

噪聲低，不會增加無線噪聲；

重量輕，可以按需靈活部署；

便于利用AI技術，通過AI可以實現復雜的算法，賦能無線波形控制，提升無線網絡的性能，AI在智能超表面領域大有潛力；

智能超表面的應用場景很多，比如：

無線覆蓋補盲，把無線信號反射到被建筑物直接擋住的地方；

無線覆蓋擴展，把無線信號反射到更大的覆蓋范圍；

無線系統容量增大，提高用戶的下載速度；

無線定位增強，可以提高定位的精度；

智能超表面是6G網絡的核心技術之一，也是當前無線技術的研究熱點，潛力巨大。

智能超表面無線通信究竟能解決哪些問題呢？

隨著5G系統的大規模商用，在5G的下半場，產業界和學術界紛紛啟動了6G技術的研究，6G的關鍵技術確定也成為關注焦點。

在6G的研究中，智能超表面技術或可重構的智能表面技術，被廣泛提及，被認為是6G的關鍵技術之一，也是產業鏈發力的重點。

日前，中信科移動成功實現了智能超表面替代傳統的相控陣天線、實現高速數據傳輸的實驗，作為原生智能、網絡感知、極致連接中的關鍵支撐，此次試驗的成果，引起業界的廣泛關注。

“減負”無線網絡部署難題

無線網絡容量需求的持續快速增長，讓無處不在的無線連接已經成為現實，同時，隨著網絡容量需求的不斷提升，高度復雜的網絡、高成本的硬件和日益增加的能源消耗成為未來無線網絡面臨的關鍵問題。

“破局”應用網絡壁壘

無疑，5G作為新一代信息通信技術的發展方向，承載著數字經濟發展的關鍵支撐，當前，我國正積極開展5G融合應用探索，而應用的背后，穩定的網絡覆蓋需求持續凸顯。

劍指全新網絡范式

當前，6G網絡關鍵技術的研究及技術驗證吸引了學術界和產業界的極大關注。事實上，當我們在討論5G技術和6G技術時，如何界定6G技術和5G技術的范疇是一個很重要的問題。

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