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(huán)境進行調控，從而提高無線通信網(wǎng)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(tài)，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(chǎn)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(fā)表數(shù)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(huán)境及構建新系統(tǒng)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(fā)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(tài)控制電磁單元的電磁性質，進而以現(xiàn)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(shù)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(shù)字世界之間的橋梁，對未來無線網(wǎng)絡的發(fā)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(yōu)點：

成本低，超表面材料可以大規(guī)模生產(chǎn)，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(xiàn)復雜的算法，賦能無線波形控制，提升無線網(wǎng)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(tǒng)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(wǎng)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(tǒng)的大規(guī)模商用，在5G的下半場，產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力的重點。

日前，中信科移動成功實現(xiàn)了智能超表面替代傳統(tǒng)的相控陣天線、實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶒?，作為原生智能、網(wǎng)絡感知、極致連接中的關鍵支撐，此次試驗的成果，引起業(yè)界的廣泛關注。

“減負”無線網(wǎng)絡部署難題

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

“破局”應用網(wǎng)絡壁壘

無疑，5G作為新一代信息通信技術的發(fā)展方向，承載著數(shù)字經(jīng)濟發(fā)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(wěn)定的網(wǎng)絡覆蓋需求持續(xù)凸顯。

劍指全新網(wǎng)絡范式

當前，6G網(wǎng)絡關鍵技術的研究及技術驗證吸引了學術界和產(chǎn)業(yè)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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