序

电磁超材料科学与技术的发展、研究已有几十年的历史，虽然研究人员发现了很多新的物理现象，产生了很多新技术，但大多数以科学研究为主。近年来，随着数字编码和可编程超材料、信息超材料的出现，超材料研究走向数字化和信息化，成为智能超表面（RIS），日渐显现其性能和在移动通信领域中应用的巨大潜力。通过对RIS单元的相位、幅度和极化方向等物理参数进行数字调控，RIS可以主动改善无线信道的传播环境，提高系统容量和覆盖面。RIS与多天线技术密不可分，作为一种动态可编程反射面，RIS能够大幅降低器件功耗和成本，有利于大规模灵活部署。移动通信从3G到4G，再到5G，其系统频谱效率的提升主要归功于多天线技术的突破，但是进一步增加有源天线数从功耗和成本的角度都是不可持续的，因此，近几年RIS技术成为学术界和工业界的一个研究热点，有望能继续担负多天线技术和系统的使命，以满足下一代移动通信系统对频谱效率、网络覆盖等关键性能指标的要求，并且在无线网络能耗降低方面发挥重要作用。

本书的作者团队来自中国移动，在RIS的方案研究、技术标准化和工程实践上已积累了丰富的经验，科研成果卓著，并且与高校和企业开展了广泛的合作，努力打造RIS技术产业，促使中国主导的RIS技术能够在未来移动网络中得到大规模的应用。本书首先从超表面材料、多天线技术基础、RIS中继技术、仿真性能分析、初步外场测试、未来研究和标准化等方面，对RIS技术进行了较为全面和系统的描述，随后分别从性能仿真和实际网络测试方面验证了RIS的应用潜力，最后提出了未来的研究方向和标准化策略。本书的整体篇章架构逻辑清晰，以信息超材料与多天线技术为基础，融合而成RIS技术，既有深入的理论分析，又结合实际网络的特征和限制条件，对学术界和工业界的相关研究都有很好的借鉴和启发作用。

中国科学院院士

2023年10月