RIS研究进展与网络部署挑战

报告总结

引言与应用场景

• 深度覆盖场景：智能超表面（RIS）在深度覆盖场景中扮演重要角色，特别是在5G网络的覆盖补盲和多流提速方面。通过在基站与覆盖盲区之间构建非视距反射路径或调整电磁波传输特性，RIS能有效解决信号被障碍物遮挡的问题，提升室内、室外及室内外的网络质量，改善小区边缘用户的传输性能。

• 个性化通信服务：RIS支持个性化通信服务，特别是在近场安全通信场景中，通过配置特定用户的近场码本，实现对特定用户的高安全通信服务，增强通信安全性。

关键技术进展

• 近场通信：6G网络将更多地利用近场特性，RIS作为新兴技术，具有构建泛在的近场无线传播环境的潜力，为实现更高的数据速率、高精度感知及物联网无线传能提供支持。

• 关键技术：RIS的关键技术包括RIS构建近场无线传播环境、协作感知与定位、物理层安全、低开销组网设计等，这些技术共同推动了RIS的成熟与发展。

验证与测试

• 系统级仿真与外场测试：通过系统级仿真和外场测试，验证了RIS技术在不同场景下的性能，包括超表面反射器在室内毫米波覆盖、建筑物底部毫米波覆盖增强、以及实际网络中的应用，为RIS的商用落地提供了实证依据。

工程实践与标准化

• 工程实践：RIS技术已在多个领域进行了工程实践，如5G现网RIS测试系统、杭州亚运会5G-ARIS应用试点等。
• 标准化进展：国际标准组织如IMT-2030（6G）、CCSA、ETSI、3GPP等正推动RIS相关技术的标准化工作，以促进技术的统一性和兼容性。

网络部署挑战

• 中高频段部署：面对中高频段的复杂性，RIS面临高复杂度、高成本、高能耗的挑战。
• 泛在部署：RIS的广泛部署需要解决成本、功耗、易部署性等问题。
• 控制模式：如何高效地控制RIS阵列以实现动态覆盖和优化性能是一个挑战。
• 通信-感知-供能一体化：实现通信、感知和供能的一体化网络需要解决技术集成和协调问题。

总结

智能超表面（RIS）作为6G网络的关键技术之一，展示了在深度覆盖、个性化通信服务、近场通信等领域的巨大潜力。通过不断的技术创新和工程实践，RIS正在逐步克服部署挑战，为构建未来网络提供解决方案。然而，其在实际部署中的成本、功耗和控制模式等方面的挑战仍需进一步解决，以确保技术的广泛适用性和经济效益。