智能反射面辅助的无线信息与能量传输研究综述

庞海舰/PANG Haijian，陈健锋/CHEN Jianfeng，张广驰/ZHANG Guangchi，崔苗/CUI Miao，武庆庆/WU Qingqing

（1. 广东工业大学，中国广东 510006；2. 澳门大学智慧城市物联网国家重点实验室，中国澳门 999078）

目前，5G 无线通信系统正在全球范围内迅速部署和应用。互联网新兴产业的出现以及传统业务的更新迭代，均对无线通信的服务质量提出了更高的要求，即需要更高的频谱效率、更高的能源效率以及更可靠的链接服务。为了满足上述需求，近年来出现了许多面向5G 系统的新技术[1]，例如增强型移动带宽（eMBB）和大规模多输入多输出（Massive MIMO）等。然而，目前技术的应用仍存在着能源消耗多、硬件实现成本高以及信号处理复杂等缺点。近年来，作为一种能够以低成本的方式重构无线信道、有效提升信道质量的新技术，智能反射面（IRS）被提出，并获得了业界的关注[2]。

随着未来异构无线网络和智慧城市的发展，预计到2025年，全球的物联网设备数量将增加到220亿。数量如此庞大的无线设备要求无线通信系统不仅能提供更广泛的覆盖和更稳健的链接，还要提供永久的能量供应。为此，基于射频传输的远场无线能量传输（WPT）已成为一种实际可行且具有巨大潜能的用于物联网设备无线供电的技术[3]。但是，由于无线信道的路径损耗、阴影和多径衰减，以及长距离传输等原因，WPT 通常运行在低能效的状态下。因此，如何提高WPT 效率是应对未来无线网络设计的一个关键且具有挑战性的问题。IRS 在辅助无线信息传输（WIT）方面具有优越性。WIT 和WPT 均工作在射频频段上，因此，可以预见IRS将成为有效提高WPT效率的重要技术之一。……