本白皮书由中国移动通信有限公司研究院与东南大学电磁空间科学与技术研究院联合发布，系统介绍了信息超材料技术在6G通信网络中的应用前景与技术路线。

白皮书主要内容包括：

一、超材料在天线领域的应用
超材料可用于天线盖板或隔离条，降低天线单元间互耦、提升隔离度；可作为天线反射板实现多频段天线集成；超材料平面透镜可替代传统曲面透镜实现多波束；AMC结构可在不降低天线增益的前提下降低天线剖面。

二、基于信息超材料的智能反射表面（IRS/RIS）
智能反射表面通过大量低成本电磁单元智能控制无线信号反射特性，实现无线传播环境的重构。RIS具有三种工作模式：静态/半静态工作模式、信道透明的动态工作模式、信道非透明的智能工作模式。应用场景涵盖传统通信（减小覆盖空洞、增强边缘覆盖、室内覆盖等）和垂直行业（高精度感知定位、车联网通信、无人机通信、安全通信等）。

2021年7月，中国移动携手东南大学率先在5G现网完成智能超表面技术实验，测试结果表明：塔下阴影覆盖场景RSRP提升约4dB，吞吐量提升约19%；室外覆盖室内场景RSRP平均提升10dB；边缘用户吞吐量提升约79Mbps。RIS可将小区覆盖范围延伸约60米。

三、基于信息超材料的波束赋形基站
将智能超表面用于基站系统，通过大量低成本电磁单元智能控制无线信号反射/透射特性实现波束赋形，可减少射频通道数及功放器数量，降低成本和功耗。

四、基于信息超材料的直接调制基站
依靠智能超表面直接调控相位、振幅、频率及极化等电磁参数，实现信号直接调制，是一种全新的基站架构，可替代传统发射机中的混频器、滤波器、功率放大器等器件，降低复杂度、提高能量效率。

主要挑战：RIS面临硬件实现（材料/器件成熟度、成本、部署难度）、理论方案设计（传输理论、信道模型）、控制方案和网络架构等方面的挑战。直接调制基站的可调器件响应速率（数纳秒~微秒级）目前难以满足大带宽高速传输需求。

白皮书来源：G:\6G资料\6G信息超材料技术白皮书.pdf