C114讯 12月31日消息（九九） 作为“十五五”规划重点布局的未来产业之一，6G已经进入标准制定的关键时期。其中，智能超表面（Reconfigurable Intelligent Surface，RIS）凭借低成本、低功耗、易部署的独特优势，展现出成为6G及未来网络颠覆性技术的潜力。

不过，在欧洲保守立场与美国差异化6G路线的双重背景下，RIS在3GPP标准化的进程中，暂时遇到了些许波折。

中国移动研究院首席专家袁弋非在接受C114专访时指出，RIS本质上是一种多天线技术，其中的中继应用涉及无线空口标准化，而其它应用大多属于工程实现。所以，3GPP是否对RIS标准化并不是预测RIS部署前景的唯一风向标；即使没有被3GPP 6G第一版本包含，并不意味着在后续版本RIS不被标准化。

袁弋非表示，3GPP在R18标准化了网络控制的直放站（Network-Controlled Repeater, NCR），并已一定规模部署，结合之前RIS应用探索的经验教训，为RIS中继的产业落地提供了契机。近期，湖北移动启动了规模为300套的RIS招标，也反映了业界对于有源RIS中继逐渐形成共识，RIS已初步具备产业化条件。但要走向规模商用，RIS还需要进一步降低成本。

3GPP标准并非“优速通”，关键在于场景适配

袁弋非通俗地介绍：“RIS就像一面镜子，电磁波相当于光线，其工作原理是通过智能调控的方式，在不转动镜子的前提下，将光线精准定向投射，可应用于移动网络的覆盖补盲和信号增强。”

RIS的具体功能包括无线中继、基站天线、感知定位、电磁能量收集等。“只有作为中继使用涉及标准化，且标准化程度取决于其工作模式是半静态波束还是动态波束扫描或预编码（毫秒级），以及无线回传（基站-RIS）链路的开放程度。只有动态模式，并且需要开放无线回传接口，才需要空口标准化。”袁弋非说：“因此，3GPP是否对RIS标准化并不是预测RIS部署前景的唯一风向标。”

袁弋非指出，3GPP 6G空口标准的第一个版本基本上是定义无线物理层最基本的功能，如波形调制、编码多址、无线帧结构等，主要面向基站与终端之间链路的无线传输，而通过中继或终端与终端直连的通信链路，通常会在第二个版本才标准化。

而且按照3GPP的要求，未来6G网络的站间距离需要与5G网络类似，尽管6G的主要部署频段在7GHz或更高，而5G的主要频段是2.6GHz和3.5GHz，前者的电磁波路径损耗比后者大很多。更多的天线单元可以部分弥补路损差异，但需要补盲的地区比例应该比5G网络的更高，这就意味着RIS需求增加，并有望在后续版本中被标准化。

另外，袁弋非提到，欧美运营商和制造商对新技术普遍持保守态度，3GPP的6G空口多数将沿用5G空口技术，仅在部分功能上做增强，使得像RIS这样偏革命性的技术在3GPP推进阻力增加。

柳暗花明：有源RIS成为NCR增强版

作为近年来备受学术界及产业界关注的6G潜在关键技术，以2020年6月RIS任务组在IMT-2030（6G）推进组无线技术组成立为标志，RIS真正从学术界迈向产业界。

袁弋非介绍，近5年来，国内三大运营商与高校（如东南崔铁军院士团队、清华杨帆教授团队等）以及设备商（如中兴通讯、中信科移动等）在RIS产业化探索方面，开展了大量的尝试。

以毫米波段应用需求为例，虽然覆盖补盲需求明显，阵面面积相对较小，易于部署，但整个毫米波移动网络产业相对薄弱，国内未发放广域牌照，加之硬件成本、天线阵面辐射效率等问题，无论是用于中继还是用于基站天线，尚处于样机阶段。

另外还有中低频无源RIS中继，一种是完全不接电，例如增透膜等完全静态模式，或特殊半导体器件，大幅降低功耗，但由于玻璃材质种类较多，部署频段有差别，RIS增透膜大规模定制存在一定挑战，且在中国城市地区拉电的便捷性，完全不接电不是决定性优势；另一种是接电，但为补偿级联信道的路损，RIS阵面尺寸较大，影响部署灵活性，覆盖距离有限。

转折点出现在3GPP R18标准化网络控制直放站（Network-Controlled Repeater, NCR），并且NCR已实现一定规模部署，为RIS中继的产业落地提供了契机。

经过近几年5G基站的大规模部署，运营商已基本完成网络的广域覆盖，但仍然存在不少区域需要增强覆盖，而此类场景若采用宏站或小站，性价比并不高。目前商用部署的NCR虽然较宏站和小站便宜，但考虑硬件成本，不具有波束扫描功能，邻站干扰和信道质量较难控制。袁弋非提出：“有源RIS成为NCR一个重要的增强版。”‌

湖北移动近期招标采购300套RIS，也反映了业界对RIS的应用落地逐渐形成共识——有源RIS中继。带有RIS相控阵的NCR分为近端设备和远端设备两部分，分别负责信号接收和信号发射，主要解决室内中小封闭环境及低矮居民楼的覆盖问题，半静态调整波束，无需修改5G空口协议。“由于阵子数不是很多，波束不是很窄，对用户移动具有一定鲁棒性。”袁弋非说。

RIS产业化，成本仍是最大挑战

一个省份的300套招标可以看作是试点，合理预期下一步商用部署的数量将远超300。

袁弋非指出，要实现RIS大规模商用，成本仍是最大挑战。而当前RIS成本高的根源在于，使用通用半导体元器件，如PIN二极管，非定制化导致性能冗余与功耗高；控制电路依赖FPGA等昂贵方案；PCB基板工艺难以满足高频、高密度集成需求。

袁弋非同时给出解决方案：基于可重构表面天线单元的低成本相控阵，在中频段（4.9GHz、7GHz）广泛使用模拟域波束，在基本保证通信和感知性能的前提下，避免采用较多的射频通道数量，从而大幅降低设备成本。此类低成本相控阵不仅可以用于基站（宏站和小站），还是有源RIS或无源RIS的重要组成部分。

采用新型材料工艺，例如用射频开关替代目前常用的PIN二极管，可以成百倍地降低功耗，使用专门为RIS定制的半导体器件来优化性能（定制化射频开关），降低成本；借助中国显示玻璃的产能，用玻璃基替代传统的环氧树脂PCB电路板及芯片衬底材料，提高集成精度和温度稳定性，减少功耗。

此外，还需继续尝试对RIS有刚性需求的新场景、新应用，例如有效支持低空覆盖、低空无人机感知、卫星通信等。据悉，在杭州亚运会期间，RIS作为一项关键创新技术得到了实际应用和验证，通过“静态智能超表面”这样一种低成本的部署方式，提升赛事场馆的无线通信质量。