2022年5月16日至20日，国际电气与电子工程师学会（IEEE）国际通信大会（International Conference on Communications, ICC）以线上线下相结合的形式在韩国首尔召开。IEEE ICC是通信领域的旗舰会议，IEEE ICC自1965年举办至今50多年来，已成为世界通信行业规模最大、最具影响力的标志性学术会议之一，其内容涵盖了信息论、无线通信、通信信号处理、下一代网络、光网络与系统、认知无线电、传感网、绿色通信等13个领域，每年吸引约2000名科学家、研究人员和工业界人士参加。
本届IEEE ICC会议共组织了24个研讨会，其中法国巴黎萨克雷大学（编者注：该校为智能超表面技术联盟会员单位）的Marco Di Renzo教授组织了智能超表面（Reconfigurable Intelligent Surfaces, RIS）专题研讨会。RIS是一种二维平面结构，它被设计用于动态控制电磁波。作为一种新兴技术，RIS可以通过几乎无源、可调的信号转换方式实现对无线通信网络中无线传播环境的编程与重构。RIS辅助的可编程无线环境是一个多学科融合的研究工作，这个专题研讨会旨在广泛地传播最先进的分析和算法工具、研究观点及测试平台实现和实验活动，并促进与RIS发展有关的新想法适用于无线通信网络中的各种应用。RIS研讨会邀请了多位世界知名专家，包括物理学、电磁学、天线与传播、微波理论与技术、超材料、电路设计、器件、无线通信、无线网络、计算机科学、信号处理、定位与传感、优化理论、机器学习和数据科学，提供一个统一的平台，汇集现代最先进的研究理念和长期研究方向。
图1 密集部署的多RIS无线网络
新加坡国立大学（编者注：该校为智能超表面技术联盟会员单位）的张瑞院士(编者注：新加坡工程院院士，智能超表面技术联盟专家委员会主任委员)课题组于2018年起开始研究智能超表面技术在无线通信领域的应用，创新性地提出了利用智能超表面的可编程反射特性实现通信信号“智能反射”、提升通信性能的新思路。迄今为止，张瑞院士课题组已在智能超表面领域发表论文80余篇。作为智能超表面领域最早的研究者之一，张瑞院士5月17日受邀在IEEE ICC的RIS研讨会上做了题为“Intelligent Reflecting Surfaces (IRS) Aided Wireless Networks: From Single-Reflection to Multi-Reflection Design and Optimization”的报告。张瑞院士首先介绍了智能超表面在无线通信领域中的主要应用场景与面临的三大根本挑战：反射优化、信道获取与部署策略。如图1所示，通过密集部署智能超表面，无线网络中能够形成丰富的可控反射链路，包括每个智能超表面的单次反射链路与不同智能超表面之间的多次反射链路。目前学术界对智能超表面的研究主要集中在单次反射链路，而忽略了多次反射链路对通信性能的潜在影响。张瑞院士在报告中重点介绍了其课题组关于智能超表面多次反射链路的最新研究成果。
具体地，张瑞院士指出相较于智能超表面的单次反射链路，利用智能超表面的多次反射链路能够带来诸多优势：（1）提升通信系统中视距路径的多样性，更有利于建立稳定的端到端视距传输环境；（2）提供更为显著的协作式反射增益，用以补偿通信信号多次反射造成的路径损耗叠加；同时介绍了智能超表面的多次反射链路带来的一系列无线通信领域的全新问题，如波束路由设计（寻找最佳的端到端视距反射链路）、低复杂度多点波束训练与高维反射信道估计等；接着提出了解决这些问题的实际可行方案，包括基于图论的路由算法与双线分布式波束训练；也介绍了对于双次反射链路，可以利用多个用户级联信道的相关性降低信道估计维度。以上问题与解决方案的具体细节可参见张瑞教授课题组论文[1]。最后，张瑞院士总结了报告并提出了多个智能超表面的未来研究方向。
[R1] W. Mei, B. Zheng, C. You, and R. Zhang, “Intelligent reflecting surface aided wireless networks: from single-reflection to multi-reflection design and optimization,” Proceedings of the IEEE (Invited Paper)
报告全文：
IRS ICC 2022 WS Invited Talk.pdf
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