智能全表面：用于全维无线通信的同时折射与反射

超表面的发展开启了无线通信网络中的多种用例，通过操控传播环境来提升性能。智能全表面（IOS）作为该类别中的一项创新技术，被提出用于扩展覆盖。与广泛研究的反射超表面（即智能反射面（IRS））只能服务位于发射机同侧的接收机不同，IOS能够通过实现表面的同时反射与折射来实现全维无线通信，从而可以服务两侧的用户的。本文从无线通信的角度对IOS的最新进展进行了全面概述，重点介绍其设计原理、信道建模、波束成形设计、实验实现与测量，以及在未来蜂窝网络中的可能应用。我们首先描述超表面的基本概念，并介绍不同类型超表面的相应设计原理。此外，我们详细阐述了每个IOS单元的反射-折射模型以及IOS辅助无线通信系统的信道模型。进一步，我们展示了如何通过IOS在三种不同场景下实现全维无线通信。特别地，我们展示了IOS辅助无线通信原型的实现并报告了其实验测量结果。最后，我们概述了该领域一些潜在的未来方向与挑战。