智能超表面辅助移动通信系统信道状态信息获取 | NSR综述

移动通信技术为地理位置相隔甚远的两端架起一条看不见的桥梁。为满足用户日益增长的通信需求，将作为基础设施的桥梁进行拓宽是直接有效手段。多天线技术通过增加发送与接收端的天线数量形成大规模天线阵列，可从空间维度形成多路并行通道，实现桥梁的成倍加宽。然而，天线数量的不断增加势必导致成本及功耗的激增。

为保证对空间资源的有效利用，6G将智能超表面引入移动通信系统中。智能超表面由大量亚波长单元构成，可形成超大孔径阵列，通过调整每个单元的电磁响应，实现对入射电磁波的灵活控制，进而以低成本、低功耗的方式达到加宽通信桥梁的效果。

值得一提的是，移动通信系统中这条看不见的桥梁，也就是无线信道，并非一成不变，而会随着收发端位置的移动及周围环境的改变而动态变化。为优化传输方案，需要预先对这条看不见的桥梁进行实时探测，根据所掌握的精准的信道状态信息，设计更适合该桥梁的数据传输方式。

起初应用于移动通信系统中的智能超表面仅具有信号反射能力，无法对信号进行接收和处理，使得智能超表面辅助移动通信系统的信道状态信息获取面临重重困难。为克服该难题，学术界和工业界从增强智能超表面配置、优化信道状态信息获取方法等多种角度进行探索，截至目前已积累了大量针对智能超表面辅助移动通信系统的信道状态信息获取相关研究成果。

业界当前研究中拟应用于移动通信系统的智能超表面类型

近日，《国家科学评论》（National Science Review，NSR）在线发表了东南大学移动通信全国重点实验室金石教授团队和英国贝尔法斯特女王大学Michail Matthaiou教授合作的综述文章“CSI acquisition in RIS-assisted mobile communication systems”。

文章列举了目前已出现的应用于移动通信系统中的智能超表面类型，分析了每种类型下信道状态信息获取的优势和短板。将信道状态信息进一步分为隐式和显示两大类别，从智能超表面适用类型、信道估计目标、估计算法、以及训练开销等多角度对两种类别下的信道状态信息获取方法进行总结与对比。基于6G新架构与新应用，讨论了智能超表面辅助移动通信系统信道状态信息获取未来有待解决的难点问题。

综述文章通讯作者为东南大学金石教授，第一作者为东南大学韩瑜副研究员，共同作者包括东南大学唐万恺副研究员、李潇教授、以及英国贝尔法斯特女王大学Michail Matthaiou教授。