IRS is inessence a reconfigurable metal surface equipped with of a large number of passive reflecting elements without RF chains.
智能反射面（IRS）是一種全新的革命性技術，它可以通過在平面上集成大量低成本的無源反射元件，智能地重新配置無線傳播環境，從而顯著提高無線通信網絡的性能。具體地說，IRS的不同元件可以獨立地控制反射信號的幅度或相位來實現信號的增強或衰減。
- Hareware architecture of IRS
IRS的硬件是依靠“超表面（metasurface）”的概念實現的。超表面（metasurface）是元原子陣列組成的超薄光學元件。通過設計其元件的幾何外形、尺寸、方向和排列等，超表面可以控制光的相位、賦值。
IRS的硬件主要有以下幾個部分組成：
（1）最外層：稱為reflecting element。主要是由許多的反射元件組合而成的陣列，直接與入射信號接觸。反射元件可以通過電子元件制作而成（PIN二極管、場效應管或微機電系統（MEMS））。一般來說，每個元件都嵌入PIN二極管,通過控制PIN二極管的偏置電壓，PIN二極管可以在開和關之間轉換，從而產生Pi的相移差。
（2）中間層：稱為Copper backplane。主要由銅板組成，防止信號的能量泄漏。
（3）最里層：稱為Control circuit board。主要是一個控制電路板，上面集成着IRS控制器（通常為FPGA實現）。它主要控制每個反射元件的反射系數（反射幅度和相位），並通過無線鏈路與其他的網絡組件（BS、AP、Devices）通信。
值得一提的是，連續的控制IRS元件是利於無線通信網絡的。但是在現實中，考慮到設計復雜度和成本問題，通常都會采取離散的幅度（相位）變化。具體原因如下：
連續和離散的控制器的用處是：在降低用戶使用復雜程度的同時提高仿真精度、仿真速度和應用的廣泛性。
仿真步長和求解精度的概念對於理解這個問題至關重要。
首先是步長，步長和求解精度存在一對矛盾，步長的選擇是仿真消耗的時間和求解精度要求的折中。計算機只能一步一步計算你的電路或者其他方程，例如你輸入一個連續的信號，計算機在一個時刻僅僅會采集這個信號上的一個點，然后把這個點帶入你的控制器數學方程中，求出電路方程的一個解，根據這個解得到系統的輸出。因此，仿真波形其實是一個個的點聚集在一起形成的，並非所見的一條曲線。很顯然，一個個離散的點之間的間隔越小，出來的波形就越漂亮，你仿真所得到的誤差就會越小。如果步長無窮接近0 ，那么仿真結果就無窮接近於物理系統。為何不能讓計算機系統的步長無窮接近0 呢？如果這樣的話，計算機系統的計算量太大，導致仿真消耗的時間會太長。實際仿真中步長的選擇需要結合仿真所消耗的時間和仿真精度要求兩者之間的關系，在消耗的時間和精度之間進行折中。
- Model of IRS
IRS的模型可以表示為：
n表示第n個元件，x表示輸入信號，β表示幅度(因為IRS是無源元件，故β∈[0,1])，θ表示相位(θ∈[0,2pi))。
全吸收：βn=0
全反射：βn=1
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Application of IRS
（1）
當用戶設備處於障礙物后，用戶與BS之間的傳輸鏈路被障礙物嚴重阻礙。特別是在5G時代，毫米波非常容易受到障礙物的影響，導致其覆蓋范圍變小。此時，利用IRS可以使信號繞過障礙物，從而最大化信號傳輸效率。
（2）
當有竊聽者位於BS和用戶之間時，可以利用IRS反射給竊聽者一些信號去抵消竊聽者竊取的信號，以此提高信號傳輸的安全性。
（3）
當用戶設備位於兩個基站的邊緣時，可以利用IRS反射以增強信號1（需要接收的信號），再利用IRS反射信號2（干擾信號）去抵消信號2，以此減小干擾。
（4）
使用IRS來實現大規模設備到設備（D2D）的通信，其中IRS充當信號反射集線器，通過減輕干擾來維持即時的低功率D2D傳輸。
（5）
IRS在物聯網（IoT）中實現同步無線信息和功率傳輸（SWIPT）到其他設備的功能。其中，利用IRS的大孔徑，通過對附近物聯網設備的無源波束形成來補償遠距離的功率損失，以提高無線功率傳輸的效率。
- Advantage of IRS
（1）yielding superior performance scaling with the number of reflecting elements
（2）reduced hardware costand power consumption
（3）construct the favorable source-destination propagation environment
（4）IRS operating in full-duplex mode
- Shortconing of IRS
（1）discrete phase shifts and discrete reflection amplitudes of the IRS were also studied.
（2）Channel state information(CSI) is required for the sake of fully exploiting the degrees of freedom(DoFs) introduced by the IRS
（3）The classical pilot-based channel estimation cannot be performed at the IRS due to its lack of baseband signal processing capability,then proposed variou scascaded transmitter-IRS-receiver channel estimation schemes for both frequency-flat and frequency-selective channels