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智能超表面技术展望与思考作者：马红兵张平杨帆王欣晖张建华刘秋妍来源：《中兴通讯技术》2022年第03期摘要：智能超表面（RIS）技术具有低成本、低能耗、可编程、易部署等特点。
通过构建智能可控无线环境，RIS有机会突破传统无线通信的约束，给未来移动通信网络带来一种全新的范式，因此具有广阔的技术与产业前景。
认为在当前和未来的落地应用中，需要厘清智能超表面技术在理论模型、应用技术、工程化研究和标准化推进等方面面临的诸多问题与挑战。
关键词：5G-Advanced；6G；RISAbstract： Reconfigurable intelligent surface （RIS） is a technology with low cost， low energy consumption， programmable， and easy deploy？ ment characteristics， which can reconstruct wireless environment dynamically. Hence， RIS is viewed as a potential key technology to break through the restriction of traditional wireless communication and bring a brand-new paradigm to the wireless network in the future. Now， it is necessary to clarify the problems and challenges in the theoretical model， application technology， engineering research， and standardiza？ tion of RIS implementation in the current and future.Keywords： 5G-Advanced； 6G； RIS1研究背景随着无线网络容量需求的持续快速增长，未来十多年，无处不在的无线连接将会成为现实，“通信-感知-计算”一体化的网络也将可能实现，但高度复杂的网络、高成本的硬件和日益增加的能源消耗成为未来无线网络面临的关键问题[1]。
5G移动通信应用与无线关键技术研究作者：姜海洋来源：《卫星电视与宽带多媒体》2021年第22期【摘要】移动通信从第一代发展到第五代实现了从模拟到数字、语音到数据、移动互联网到移动物联网的演进。
相比上一代移动通信网，5G通过在空口、传输、网络等方面各种关键技术的突破，具有更高的速率、更大的容量、更低的时延，同时安全性、可靠性更高，面向移动宽带和移动物联等应用，满足各类细分业务场景的性能指标要求，构建起人、网、物联通的高速、移动、安全、泛在的新一代信息社会。
【关键词】5G移动通信;应用;无线;关键技术中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.22.0145G无线网络信息技术，通过全体工作人员的不懈努力，必然会以更加成熟和完善的状态，完全取代以往传统的信息科技，成为未来通讯技术发展的重要方向。
未来必然将会是由5G科技引领的全新智能时代，我国的信息通信领域，也必然会因为5G技术的实现，而进入一个崭新的里程。
1. 5G无线通信技术的含义5G是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。
作为新一代移动通信技术，其网络架构、无线技术、应用场景都有了巨大的改变，有大量技术被整合在其中，5G的关键技术包括：灵活的网络架构、超密集异构无线网络、MassiveMIMO（大规模多输入多输出）、毫米波通信、SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化）等。
与4G相比，5G可以提供小于1ms的端到端时延以及99.9999%的可靠性，极大丰富了网络应用场景。
下面详细介绍5G无线通信系统关键性技术。
2. 5G无线通信技术的特点2.1 5G技术具备极强的创新性5G技术其最显著的特点就是它具有超强的创新性能。
该项技术采用了多载波分子操作方式，同时利用先进的数字化平台，突破了传统的通讯条件限制，增强了网络对于各项数据和编码程序的有效识别能力，拓展了数据信息的输送渠道，改善了网络通讯的质量。
交通大学各院系（学科）重要国际学术会议目录目录1.船工系 (5)2.国航系 (6)3.港工系 (8)4.微电子学院 (9)5.航空院 (12)6.化工学院 (14)7.机械与动力学院 (16)8.教育技术学院 (18)9.人文学院（科学史） (20)10.人文学院（历史学） (21)11.人文学院（中文学科） (22)12.软件学院 (23)13.外语学院 (27)14.信安学院 (29)15.药学院 (35)16.情报学 (36)17.档案学 (37)18.高教院 (38)19.Med-X (49)20.数学系 (56)21.电院 (58)22.生物工程、生物医药工程 (88)23.物理系 (91)24.管理学院 (94)25.塑性成形学科 (95)26.环境学院 (97)27.农生学院 (99)28.医学院 (102)船工系重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）国航系重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）港工系重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）微电子学院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）航空院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）化工学院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）机械与动力学院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）教育技术学院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）人文学院（科学史）重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）人文学院（历史学）重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）人文学院（中文学科）重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）软件学院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）外语学院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）信安学院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）药学院重要国际学术会议一、A类会议（本学科高水平国际会议）情报学重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）档案学重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）高教院重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）二、A类会议（本学科高水平国际会议）三、B类会议（学术水平较高、按一定时间间隔规范化、系列性召开的国际会议）Med-X 重要国际学术会议一、顶尖级国际会议（代表本学科领域最高水平的国际会议）。
无线通信技术对人类社会带来的影响和改变是无可争议的。
从蜂窝移动通信到无线局域网、WIFI、蓝牙，从卫星通信到广播电视，人们可以不受地理位置的限制随时随地获得通信和信息服务。
无线通信技术的飞速发展要求各高等院校培养出高水平的专业人才，以适应科技革新的需求。
随着全球经济的一体化，双语教学成为培养高素质复合型人才的有效手段。
基于此，南京邮电大学面向国家首批特色专业—“通信工程”专业的本科生开设《无线通信原理》双语必修课程，旨在让学生掌握扎实的无线通信基础理论知识，并提升阅读和学习英文科技文献的能力。
该课程以概率论和通信原理等先修课程为基础，共计32学时、2个学分，选用英文原版教材《Wireless C o m m u n i c a t i o n s:P r i n c i p l e s a n d P r a ctic e》，内容涉及无线通信技术的发展、蜂窝系统的设计、无线电波的传播、无线信道的特性以及无线通信的多址接入技术等。
《无线通信原理》双语课程概念抽象、内容宽泛、专业词汇多、理论更新速度快，且采用双语教学，这些特点决定了该课程的教学不能驻足于传统的方法，从而推动了该课程的教学改革。
该文中，作者将结合自身的教学实践，提出该课程教学所面临的问题和难点，进而探讨教学改革的措施，为提高课程的教学质量和提升学生的创新能力提供理论参考和可行性方案。
1 课程教学的难点在长期的教学实践中，《无线通信原理》双语课程的教学逐步摆脱传统教学理念和方法的樊篱，但仍然面临一些问题的挑战，主要有以下三个方面。
1.1 教学定位本课程采用中英文两种语言进行教学，双语课程面临的一个普遍问题就是教学目标的定位不准确。
如何正确处理学科内容教学和英语语言教学之间的关系是教学改革的重点和难点。
一方面，进行双语教学的高校教师普遍具有较高的专业知识素养，但正因为如此，教学精力容易集中在学科知识的讲授上，不自觉地把教学目标定位在讲好专业知识，从而背离了双语教学的初衷。
北京邮电大学原继续教育学院导师介绍(2008)专业：通信与信息系统丁炜教授，博士研究生导师宽带通信网研究中心领衔教授自1986年以来培养研究生（含博士、硕士）近百人，发表论文150余篇，完成重大科研项目10项，申请专利3项，荣获省部级以上奖项共5项。
目前正在研究的项目：“广义MPLS实现和安全路由器研究”，并与美国INTER 公司合作建立联合实验室，对下一代网络关键技术进行跟踪和预测。
丁炜教授所负责的北京邮电大学培训中心通信网科研室（现更名为宽带通信网研究中心）成立于1985年。
该科研室的宗旨是跟踪世界通信网络新技术的发展，开展对其前沿课题的研究，掌握相关理论和先进技术，力求创新，为我国通信事业的发展和培养优秀的高级通信科学技术人才做出自己的贡献。
目前，为了紧跟国际宽带通信网络新技术的发展，实验室正在进行MPLS协议软件和路由软件的开发、“具有MPLS功能的多业务边缘路由器的研制”、“INTEL网络处理器应用的研究与开发”等项目，其中边缘路由器的研制项目中采用了具有自主知识产权的芯片设计来实现各种网络协议的处理和不同速率接口数据流的转发。
温向明教授，博士研究生导师研究方向：博士研究生：宽带通信网络理论与技术、无线宽带网络理论与技术硕士研究生：IP宽带通信网络技术、移动通信网络技术毕业于北京邮电大学，获通信与信息系统工学博士学位；现任北京邮电大学校长助理兼研究生院常务副院长；校学术委员会委员和校学位委员会委员；教育部归国留学评审专家；北京市信息化专业人才合作培养项目负责人；中国电信网络资源管理专家组副组长；中国通信学会高级会员；北京市大学生电子竞赛组委会副主任等。
长期从事通信与信息系统专业方面的科研与教学工作，主持和参与完成了国家级项目6项，前邮电部项目3项，校级项目1项，横向项目8项。
其中：国家863项目“宽带光纤用户网总体技术研究”，得到国家科委专家的好评，总评结果为Ab;另外，“我国接入网发展战略的研究”获邮电部科技进步二等奖；国家重大项目“移动增值业务网络安全协议方案研究与实现”和“具有V5接口的DLC网元管理设备”已进行成果转化，取得了很好的经济效益和社会效益；“V5接口用户接入系统的监控技术研究”已在通信网中应用。
WL-001 无线技术体系与理论ISSUE 2.5日期：引入n 了解WLAN 基础知识n 了解802.11协议族标准n 了解主流WLAN 设备及天线n 了解WLAN 典型部署课程目标n WLAN 基础知识n802.11协议简析n WLAN 设备n WLAN 典型部署目录WLAN基础知识n为什么要使用WLAN网络n什么是WLANn WLAN技术的发展进程凡是自由空间均可连接网络，不受限于线缆和端口位置。
办公大楼候机大厅渡假山庄商务酒店无线让网络使用更自由无线让网络建设更经济，通信更便利l 终端与交换设备之间省去布线，有效降低布线成本。
l 适用于特殊地理环境下的网络架设，如隧道、港口码头、高速公路。
无线让工作更高效不受限于时间和地点的无线网络，满足各行各业对于网络应用的需求。
体育场馆新闻中心展馆与证券大厅制造车间物流运输主流的WLAN技术l802.11bl802.11al802.11g802.11协议的发展进程各个国家授权使用的频段802.11b/g工作频段划分图2.422 2.432 2.442 2.452 2.462 2.472 2.484蜂窝式无线覆盖l任意相邻区域使用无频率交叉的频道，如：1、6、11频道；l适当调整发射功率，避免跨区域同频干扰；l蜂窝式无线覆盖实现无交叉频率重复使用。
WLAN产品对人体的电磁辐射是安全的l很多的研究已经证明，WLAN产品可以在家庭及商业中使用，对人体来说是安全。
l典型的WLAN产品，如AP（Access Point，接入点），输出功率为100mw，对于网卡来说，通常只有10mw至50mw。
相比较来说，手机的发射功率在通话时可以超过1W，而无线对讲机甚至可以达到5 W。
l政府有相关的法令对发射功率进行严格的限制，因此通过政府相关部门认证过的无线设备对人体是无害的。
n WLAN 基础知识n802.11协议简析n WLAN 设备n WLAN 的典型部署目录802.11协议族n802.11协议族成员n WLAN网络基本概念n WLAN网络接入访问机制n WLAN网络接入漫游IEEE 802.11无线局域网工作组PHYAP1SSID ＝“marketing ”SSID ：Service Set ID 服务集识别码STASTASTAl Stations (STA)：任何的无线终端设备。
l AP （Access Point ）：一种特殊的STA l BSS ：Basic Service SetBSS1BSS2STA1STA2STA3STA5STA6STA4APAP802.11 组网模式——Ad hocSTA STASTASTASTA802.11组网模式——多个BSS以太网APAP STASTASTASTA802.11MAC层工作原理——概述l802.11MAC层负责客户端与AP之间的通讯。
主要功能包括：扫描、接入、认证、加密、漫游和同步。
l802.11MAC 报文分类：à数据帧用户的数据报文à控制帧协助发送数据帧的控制报文，例如：RTS、CTS、ACK等à管理帧负责STA和AP之间的能力级的交互，认证、关联等管理工作例如：Beacon、Probe、Association及Authentication等802.11MAC 层工作原理——用户接入管理过程STA AP1234802.11MAC层工作原理——Scanningl802.11MAC 使用Scanning功能来完成Discovery à寻找和加入一个网络à当STA漫游时寻找一个新的APl Passive Scanning通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现网络。
l Active Scanning在每个信道上发送Probe request报文，从Probe response中获取BSS的基本信息。
什么是漫游l STA可以在属于同一个SSID的AP接入点接入；l STA可以在Wireless网络中任意移动；l保证已有的业务不中断，用户的标识（IP地址）不改变。
STA无线客户端的漫游客户端的漫游更多的是取决于客户端驱动程序算法，RSSI、SNR、上一次接入终端等因素都会带来影响，当然，最主要的因素还是从一台AP到另一台AP的信号强度变化。
Intel网卡的漫游主动性n WLAN 基础知识n 802.11协议简析n WLAN 设备n WLAN 的典型部署目录WLAN设备n什么是FAT（胖）APn什么是无线网桥n什么是无线交换机和FIT（瘦）AP n天线工作原理及参数介绍FAT AP设备功能FAT AP设备的典型组网l企业网络的组网模式：……AP1APnSTAsl家庭或soho网络的组网模式：AP ADSL Modem以太交换机PC STAs企业核心网802.11无线网桥l无线网桥是一种采用无线技术进行网络互连的特殊功能的AP。
l无线网桥根据传输距离的不同可分为工作组网桥和长距专业网桥。
l为了防止信号大幅度衰减，网桥组网时两个网桥之间通常不能有障碍物的阻挡。
l以室外作为主要应用环境的无线网桥一般在设计时都会考虑适应一些恶劣的应用环境。
802.11无线网桥——视距问题l视距问题点对点无线网传输必须保证两点可视。
造成不可视的原因包括地球曲率、地理特征如山脉、建筑物和树木等。
远距离通信时，还必须考虑地球曲率的影响，当两人相距9km时，将不能相视，无线信号也无法传输802.11无线网桥——Fresnel效应l Fresnel效应Fresnel区是指在视距的路径中形成的一个椭圆区域。
它随着可视距离和信号频率的改变而改变。
在Fresnel区中的任何障碍物都有可能影响网络的通信，最好给予清除，60%的Fresnel区被视为有效的。
一般可以根据经验值确定Fresnel区的范围。
l解决视距问题和Fresnel区问题可以通过以下办法：（1）选择高性能天线，可以解决“部分不可视”问题；（2）提升天线的高度；（3）清除Fresnel区内的障碍物，如砍掉树木；（4）选择一台良好的中继设备。
802.11无线网桥的典型组网有线网络互连无线网络互连多网络互连1208E网桥网桥网桥网桥网桥网桥网桥FAT AP组网的局限性FAT AP组网更适合在家庭和中小型网络中使用，无法满足大型的无线企业网络的需求，这是由于FAT AP自身的特点所决定的。
当需要组建大型无线网络或需要更多的增值服务时：802.11 a/b/g线加密网管、三层漫游,安全802.1x 认证,802.11e QOS 网络自愈802.11a/b/g802.1x 认证,802.11e QOS FAT APFIT AP无线交换机和FIT AP 的功能更易管理的无线解决方案更易管理的无线解决方案无线交换机+Fit AP系统构成特点l主要由无线交换机和Fit AP在有线网的基础上构成的。
l AP零配置，硬件主要由CPU＋内存＋RF构成，配置和软件都要从无线交换机上下载。
所有AP和无线客户端的管理都在无线交换机上完成。
l AP和无线交换机之间的流量被私有协议加密；无线客户端的MAC只出现在无线交换机端口，而不会出现在AP的端口。
l可以在任何现有的二层或三层LAN 拓扑上部署H3C的通用无线解决方案，而无需重新配置主干或硬件。
无线交换机以及管理型接入点AP可以位于网络中的任何位置。
在复杂的网络中，Fit AP如何得知无线交换机的位置？无线交换机和FIT AP 的典型连接AP 无线交换机无线交换机无线交换机AP AP APAPAPAP直连或通过二层网络连接时的注册流程4.AP从无线交换机下载最新软件版本、配置5.AP开始正常工作和无线交换机交换用户数据报文无线交换机AP DHCP Server1.AP通过DHCP server获取IP地址2.AP发出二层广播的发现请求报文试图联系一个无线交换机3.接收到发现请求报文的无线交换机会检查该AP是否有接入本机的权限，如果有则回应发现响应AP与无线交换机直连或通过二层网络连接：AP通过三层网络连接时的注册流程_option 43方式AP与无线交换机通过三层网络连接： 1. AP通过DHCP server获取IP地址、 option 43属性(携带无线交换机的IP 地址信息) 2. AP会从option 43属性中获取无线交换 机的IP地址，然后向无线控制器发送 单播发现请求。
3. 接收到发现请求报文的无线交换机会 检查该AP是否有接入本机的权限，如 果有则回应发现响应。
4. AP从无线交换机下载最新软件版本、 配置 5. AP开始正常工作和无线交换机交换用 户数据报文APDHCP Server无线交换机1、获取IP地址、 option 43属性2、无线交换机发现请求3、无线交换机发现响应4、版本、配置下载5、用户数据传递41Option 43属性配置举例l H3C设备内置DHCP Serverl Microsoft DHCP Serverl Option 43选项说明à 80：选项类型，固定为80，1个字节。
à 0B: 选项长度，表示其后内容的长度 （十六进制数的个数，这里表示后面有 11个十六进制数），一个字节。
à 0000: Server type ，固定配为0000两 个字节。
à 02：后面IP地址的个数，一个字节。
à 12010701,12010702：两个AC的IP地 址的十六进制表示 ，分别是18.1.7.1和 18.1.7.2 ，其中18.1.7.1为主AC.42AP通过三层网络连接时的注册流程_DNS方式AP与无线交换机通过三层网络连接：1. AP通过DHCP server获取IP地址、DNS server 地址、域名 2. AP发出二层广播的发现请求报文试图联系一 个无线交换机 3. AP在多次尝试发现请求无回应的情况下： Ø AP会从DNS server获取H3C.xxxx.xxx的 IP地址，该IP地址即为无线交换机的IP 地址，其中xxxx.xxx是从DHCP server 学习到的域名。
AP DHCP Server DNS 无线交换机 Server1、获取IP地址、 DNS Server地址、 域名 2、二层广播发现请求 长时间无响应 3、获取无线交换机的IP地址 4、无线交换机发现请求 5、无线交换机发现响应4. AP向无线控制器发送单播发现请求。
5. 接收到发现请求报文的无线交换机会检查该AP 是否有接入本机的权限，如果有则回应发现响 应。
6. AP从无线交换机下载最新软件版本、配置 7. AP开始正常工作和无线交换机交换用户数据报文 6、版本、配置下载 7、用户数据传递43无线交换机的数据转发原理核心交换机 隧道口 无线交换机 IP:3.0.0.1接入交换机 隧道口 隧道口 Server Fit AP Fit AP VLAN 1 IP:1.0.0.2STAVLAN 1 IP:1.0.0.1STAVLAN 2 IP:2.0.0.1l 无线交换机和AP间数据转发的核心思想à 在无线交换机和AP之间建立IPinIP隧道，无线交换机将这些隧道看做虚拟物理端口； à 无线客户端STA的任何数据报文都将由AP通过IPinIP隧道交给无线交换机，由无线交换机统一转 发； à 无线交换机从IPinIP隧道接收到用户的数据后先解隧道封装，然后做数据交换，如果出接口为隧道 则对数据报文再次加上隧道封装，直到交换到最远端。
