面向6G的智能反射面无线通信综述

【摘  要】不同于以往的无线通信技术，智能反射面可以通过智能控制传输环境来提高系统频谱效率和能量效率，并具有低成本、易部署的优势，有望在未来6G通信网络中发挥特别重要的作用。鉴于此，首先阐述IRS出现的背景、特点和优势，然后综述IRS研究动态，并详细介绍IRS在性能分析、优化设计、信道估计以及毫米波通信应用四个方面的研究进展，最后讨论IRS未来值得进一步探讨的研究课题。作为即时的IRS总结，将会引起IRS研究人员的兴趣并取得更多的研究成果。

【关键词】智能反射面；6G；无线通信；毫米波通信

0   引言

随着5G标准颁布，5G网络开始在全球商用。可以预计，5G移动通信系统将支撑未来十年信息社会的无线通信需求，成为有史以来最复杂、最庞大的通信网络，并将在多方面深刻影响社会发展及人类生活[1-3]。尽管5G尚处于规模商用起步阶段，相关技术特性还需要继续增强完善，但是也有必要同步前瞻未来信息社会的通信需求，启动下一代移动通信系统（6G）技术的研究。就像从十年前看5G技术一样，未来6G技术似乎也只是当前5G的延伸。但是，新的用户需求、新的应用场景以及新的网络趋势将会带来更具挑战性的通信工程问题，因此需要全新的通信模式，尤其是在物理层。6G目标是满足十年后的信息社会需求，所以6G愿景应是现有5G不能满足而需要进一步提升的需求[3-4]。

5G的目标实现离不开大规模MIMO、毫米波通信与超密集网络这三个关键技术的强力支持[1-2]。然而，这些技术面临着两个主要的实际限制：一是它们消耗大量的能量，这是实施中的一个关键问题；二是由于缺乏对无线传播信道的控制，它们难以