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作為6G的研究熱點技術(shù)之一，智能反射面（Intelligent Reflecting Surface, IRS）可通過控制平面上大量低成本無源反射元件的相位智能地重構(gòu)無線傳播環(huán)境，顯著提升無線通信網(wǎng)絡(luò)的性能，IRS提供了突破網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)限制進一步提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的新思路。近日，由深圳移動、華為技術(shù)有限公司、深圳市大數(shù)據(jù)研究院通過聯(lián)合創(chuàng)新，共同在5G網(wǎng)絡(luò)中驗證了無需信道狀態(tài)信息的IRS技術(shù)，在不需要改變現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議的前提下驗證了IRS技術(shù)的可行性。經(jīng)過驗證，該IRS技術(shù)適合在現(xiàn)有5G網(wǎng)絡(luò)中低成本、大規(guī)模地推廣部署。
本技術(shù)區(qū)別于業(yè)界需要信道狀態(tài)信息的技術(shù)方向，在羅智泉教授帶領(lǐng)下，創(chuàng)新性的提出基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式，不依賴于與基站交互、不需要獲取信道狀態(tài)的盲波束賦型的反射面相位控制技術(shù)。具體而言，該項技術(shù)不需要獲取信道狀態(tài)即可通過自學習建立場景化模型，得到IRS陣列在當前場景下的最優(yōu)相位組合。理論分析表明，在處理二元相位選擇Φ={0，π}時，以上算法可以漸進達到全局最優(yōu)；而在處理多元相位選擇Φ={0,π/K,2π/K,...,((K-1)π)/K}，K>2時，以上算法可以漸進達到全局最優(yōu)的75%以上。
該項技術(shù)在當前的無線網(wǎng)絡(luò)中具備顯著的優(yōu)勢。首先，不需要估計、傳輸信道狀態(tài)信息，能更好的兼容網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議，基于一套技術(shù)可實現(xiàn)對4G、5G以及下一代網(wǎng)絡(luò)的支持。其次，IRS硬件架構(gòu)設(shè)計的復雜度和成本顯著降低。據(jù)此，深圳移動和華為公司在真實5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中（現(xiàn)網(wǎng)5G 2.6GHz頻段）進行了聯(lián)合創(chuàng)新，證實了基于盲波束賦形（Blind-Beamforming）的IRS技術(shù)能夠為5G網(wǎng)絡(luò)帶來顯著的性能提升。
1. 測試實驗場景
2. 室外覆蓋室內(nèi)驗證效果
通過實測：Blind Beamforming算法可以有效的提升信道質(zhì)量，在當前場景下覆蓋提升23db，SINR提升14db。
進一步嘗試對整個路線進行優(yōu)化，通過實測，整條道路的信道質(zhì)量均得到顯著改善，路線平均下載速率提升63%。
3. 室外典型覆蓋驗證效果
通過實測：Blind Beamforming算法在當前場景下覆蓋平均提升8.3db，SINR平均提升8db。進一步測試了近點（距離IRS約40米）、遠點（距離IRS約100米）的下載速率提升情況。
從結(jié)果中看，近點下載速率提升約27.7%，遠點下載速率提升約22%。
通過測試，可以看到IRS不同相位可帶來用戶體驗的差異，進一步證明了可通過IRS改變信道響應的技術(shù)可行性。另外，引入Blind Beamforming相比僅引入IRS硬件產(chǎn)生了額外的顯著增益，證明了算法的技術(shù)可行性。
當前已初步完成原型機規(guī)模應用的前期準備工作，下一步計劃在真實網(wǎng)絡(luò)中更豐富的場景中進行驗證與應用，支撐5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級優(yōu)化。
