概述
国际标准化组织3GPP于2025年6月正式启动6G标准化研究项目，标志着全球6G发展进入关键技术突破、标准制定与实践应用的新阶段。智能超表面（RIS）技术因其独特优势，吸引了广泛关注。该技术采用可编程人工超材料，构建智能电磁波传播环境，为未来移动通信网络开辟全新范式。本报告系统梳理RIS工程化现状，深入分析其标准化影响，为6G标准化研究项目提供重要参考。
典型部署场景
RIS技术可支持6G的泛在连接和可持续性目标，在以下典型场景中具有独特优势：
- 构建多层网络架构：通过部署RIS等无源节点，构建“宏基站层+辅助节点层”的双层网络，提升系统能效。RIS可采用混合部署模式，参数配置需根据覆盖目标动态设定。
- 提升网络能效：RIS功耗极低，可有效降低系统整体能耗。报告通过仿真验证，引入RIS后系统整体能量效率获得显著提升。
- 使能中高频连续覆盖：RIS可有效克服高频信号传播损耗大的问题，实现室内外连续覆盖。报告介绍了基于反射式RIS辅助室外和室内补盲场景。
- 基于RIS的新型相控阵天线：RIS可作为收发机的天线阵列，实现混合波束赋形架构的模拟波束赋形功能，具有阵列单元易扩展、模拟波束赋形增益较高、控制电路功耗较低等特点。
关键技术最新研究进展
RIS技术面临信道估计、计算复杂度及多用户干扰等多方面的挑战。报告重点介绍了以下关键技术领域的最新研究进展：
- 能量折中的传输设计：报告介绍了基于实测功耗模型的能效编码方法（EEPE），该方法突破了传统线性功耗假设的局限，在相同QoS要求下，可显著降低RIS总功耗并提升能效。
- 多RIS系统信道估计：报告介绍了基于张量分解的多RIS系统信道估计算法，该算法能够以较低复杂度实现信道参数与遮挡状态的唯一性解耦与精确重构，在遮挡环境中显著提升了多RIS系统的信道估计精度与鲁棒性。
- RIS使能多用户组间信道正交化：报告介绍了RIS如何通过定制化正交信道赋能多用户传输，利用分布式部署与相移优化，有效降低用户间干扰，提升空间复用能力。
- RIS辅助去蜂窝大规模MIMO系统联合优化设计：报告介绍了结合深度学习与进化算法的联合优化策略，以应对硬件损伤与电磁干扰下的波束赋形挑战。
- 圆柱形超表面辅助低复杂度传输方案：报告介绍了基于圆柱形阵列架构的新型RIS辅助多用户下行传输的低复杂度传输方案，该方案通过划分用户服务区域，在保证性能的同时大幅降低优化复杂度。
信道建模
完备的信道模型对于RIS性能评估和方案优化至关重要。报告从标准化视角出发，深入探讨了RIS信道建模的关键方面：
- 级联信道：RIS信道建模需要考虑基站-RIS和RIS-用户设备链路，以及RIS本身的物理模型。
- 物理模型：报告介绍了基于等效辐射方向图、基于电磁理论的RCS模型、简化余弦辐射方向图模型、3GPPTR38.901中的单天线单元模型以及基于电磁仿真的角度依赖反射系数幅度-相位响应模型等多种建模方法。
- 模型简化：报告介绍了基于功率占比的簇删减和基于25dB门限的簇删减两种简化方法，以降低级联信道复杂度。
- 信道耦合：报告介绍了BS-RIS-UE级联信道与BS-UE直连信道耦合时的功率控制因子模型。
- 路损模型：报告介绍了考虑RIS阵列增益的RIS-FI路径损耗模型，该模型在不同编码和近场下的拟合效果优于现有模型。
- 近场信道：报告介绍了位置可调RIS辅助的单输入单输出通信系统的近场信道模型，并提出了可视域模型示意图和建模方法。
标准化影响分析
报告分析了RIS标准化影响，并提出了以下建议：
- 潜在RIS类型：报告将RIS分为FT-RIS、HT-RIS和NT-RIS三类，并分析了其功能、性能和应用场景。
- 标准化设计原则：报告提出了安全原则、可控性原则、简化原则、分步原则和一致性原则，以指导RIS标准化设计。
- 潜在标准化工作：报告系统探讨了系统架构、控制信息、参考信号和波束管理四个关键标准化方向。
RIS测试及外场验证
报告展示了RIS技术在测试及外场验证方面的最新成果，验证了RIS方案的有效性与工程可行性：
- 室内覆盖增强：报告介绍了在体育场馆、办公楼和O2I场景下的室内覆盖增强测试，结果显示RIS可有效改善室内信号盲区问题，提升信号强度与质量。
- 室外覆盖增强：报告介绍了在城区、塔下阴影和隧道桥梁场景下的室外覆盖增强测试，结果显示RIS可有效提升基站覆盖质量，改善边缘区域信号。
- 室外分布式多RIS测试：报告介绍了在空旷场景和连廊场景下的用户移动性测试，结果显示分布式RIS可有效提升移动用户性能。
- 室外多用户调度：报告介绍了室外多用户调度场景的测试结果，结果显示RIS可有效提升多用户环境下的性能表现与干扰抑制能力。
- 邻频干扰性能：报告介绍了RIS对邻频用户影响的测试结果，结果显示RIS波束的覆盖增强作用可提升用户性能，但需充分考虑其对邻频用户的干扰。
- 新型相控阵列多流天线：报告介绍了基于RIS架构的毫米波相控阵列天线测试结果，结果显示该天线可同时同频服务两个用户数据传输。
结论
RIS技术凭借其可编程人工超材料的特性，在众多6G候选技术中展现出独特优势，为6G网络性能的强大支撑能力。报告系统探讨了RIS的技术特征、应用场景与发展路径，并深入分析了其关键技术、信道建模、标准化路径及外场验证等方面。随着标准化工作的持续推进和工程技术的不断成熟，RIS必将在6G时代发挥重要作用，为未来通信技术的发展注入新的动能。
