把超大规模 MIMO 和智能超表面（RIS）搭配协同组网，是 6G 里用来解决高频段信号衰减快、覆盖空洞、频谱资源紧张的关键技术路线，这套方案不再单纯依靠基站侧多天线阵列收发信号，而是增加智能超表面作为无源反射节点，动态调控无线信道传播路径，弥补毫米波、太赫兹频段绕射能力差的短板，在不新增大量基站发射功率、不占用额外频谱资源的前提下，提升小区边缘用户信号强度，降低干扰，拉高整体频谱利用率，整套协同体系包含信道感知、波束联合优化、资源调度、反馈闭环几个环节，相比单独使用超大规模 MIMO 或者单独部署智能超表面，在覆盖范围、速率、干扰抑制上都有明显增益，不过它也面临信道估计开销大、协同算法复杂、硬件部署成本和同步控制难度高等现实问题，目前还处在技术验证和原型测试阶段。
一、单独部署方案的固有短板
1.1 超大规模 MIMO 单独使用
- 优势：基站海量天线形成极窄波束，空间分集强，同频多用户复用能力强，频谱效率上限高；
- 短板：高频电磁波直线传播特性强，墙体遮挡就容易形成覆盖盲区；波束只能从基站端发起调整，无法改变环境反射路径；远距离边缘用户信号衰减严重。
1.2 智能超表面单独使用
- 优势：无源器件，功耗很低，可以改造无线传播环境，反射信号绕开遮挡；
- 短板：没有信号解调能力，不能独立收发数据，缺少基站侧多用户并行传输能力，单独用很难支撑高并发、高频谱复用。
二、超大规模 MIMO 与智能超表面协同工作原理
协同架构分为基站（超大规模 MIMO 阵列）、智能超表面反射单元、终端三部分
- 信道探测阶段：基站发送导频信号，终端、RIS 采集信道信息，回传给基站；
- 联合波束优化：基站同时计算两件事：超大规模 MIMO 发射波束赋形权重、智能超表面每个单元的相位偏移；
- 信号反射传输：信号一部分直射到达终端，一部分经过 RIS 动态反射后送达目标用户，两条路径叠加增强信号；
- 干扰抑制：通过联合调控，减少信号泄露到其他同频用户，降低小区内和小区间干扰；
- 动态闭环更新：用户位置、环境遮挡变化时，快速更新波束和 RIS 相位配置。
协同效果对比简表
| 方案 | 频谱利用率 | 覆盖盲区改善 | 硬件功耗 | 算法复杂度 |
|---|---|---|---|---|
| 仅超大规模 MIMO | 高 | 弱 | 高 | 中等 |
| 仅智能超表面 | 低 | 强 | 低 | 低 |
| 超大规模 MIMO+RIS 协同 | 更高 | 强 | 中等 | 高 |
三、这套协同方案核心落地收益清单
- 提升频谱利用：同一频段同时服务更多用户，单小区吞吐上限提升；
- 补齐覆盖短板：在楼宇遮挡、地下、室内边缘区域，用反射链路补上信号；
- 降低发射功率：依靠反射增益，基站不需要持续拉高发射功率来覆盖远端；
- 适配 6G 高频：毫米波、太赫兹这类 6G 候选频段，对遮挡极其敏感，是这套方案最主要应用场景；
- 绿色组网：RIS 无源低功耗，相比新增小基站，长期运维能耗更低。
四、当前技术落地难点
- 信道估计压力大：RIS 单元数量多，需要估算的信道参数量暴涨，导频开销占用频谱；
- 实时协同计算压力：基站需要实时联合求解波束和相位，对算力和调度时延要求严格；
- 同步问题：基站、RIS、终端之间时序同步要求高，相位偏差会直接削弱增益；
- 部署规划复杂：RIS 安装位置、朝向、单元规模需要结合环境仿真，不能随便布置；
- 标准化尚未定型：6G 标准还在推进，接口、信令、反馈机制没有统一规范。
五、潜在应用场景
- 城市密集街区：高楼遮挡严重，毫米波通信补盲；
- 工业园区：工厂设备遮挡多，高可靠工业无线通信；
- 场馆、交通枢纽：高密度人流，大量用户并发接入；
- 室内 6G 覆盖：替代部分室内分布系统。
【相关 FAQ】
问题 1：超大规模 MIMO 与智能超表面协同，靠什么提升 6G 网络频谱利用和覆盖能力？
回答 1：超大规模 MIMO 与智能超表面协同，依靠基站多天线波束赋形加上智能超表面动态调控信号反射路径，构造多条可用无线链路，抑制同频干扰，让频谱资源可以分给更多用户，同时绕开遮挡消除信号盲区，同步提升 6G 频谱利用和覆盖能力。
问题 2：超大规模 MIMO 和智能超表面协同方案，能不能直接在现有 5G 基站上部署使用？
回答 2：超大规模 MIMO 与智能超表面协同面向 6G 体制设计，需要配套新的信道反馈、联合波束控制信令，现有 5G 基站硬件、协议栈不支持这套协同调度逻辑，无法直接部署，需要 6G 新空口标准和配套硬件。
问题 3：超大规模 MIMO 与智能超表面协同方案最大瓶颈是不是智能超表面硬件成本？
回答 3：超大规模 MIMO 与智能超表面协同方案的瓶颈不只是智能超表面硬件成本，更大卡点在联合优化算法、信道估计导频开销、多节点时序同步；硬件成本随着量产会逐步下降，但实时协同控制的算法开销问题短期很难完全解决。
【参考资料】
[2026-11-12]（超大规模 MIMO 与智能超表面协同 6G 组网性能研究）通信世界网
[2026-11-08]（6G 高频覆盖技术：RIS 与 Massive MIMO 联合波束优化综述）C114 通信网
[2026-11-03]（智能超表面 + 超大规模 MIMO 原型平台实测结果）电子工程专辑
[2026-10-17]（6G 频谱效率提升技术路线对比）信通院
[2026-09-22]（RIS 与超大规模 MIMO 协同信道估计挑战与优化方向）IEEE 中国
【免责声明】
1、本文内容为超大规模 MIMO 与智能超表面协同 6G 技术公开研究成果整理，6G 标准还在持续制定中，最终技术方案、指标、商用形态存在变动；
2、文中频谱效率、覆盖增益为仿真和原型测试结果，实际商用效果受部署环境、频段、干扰条件影响；
3、该技术仍处于科研验证阶段，暂无成熟商用设备；
4、本文不构成通信网络建设投资、设备采购建议；
5、本文仅为行业技术科普，不代表运营商、设备厂商官方技术路线。