信科，金思年**，陈艺灵，岳殿武，鞠默然

（1.大连海事大学信息科学技术学院，辽宁 大连 116026；2.大连东软信息学院智能与电子工程学院，辽宁 大连 116023）

0 引言

5G 通信系统可以利用毫米波和大规模MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）等关键技术获得比4G 通信系统高几个数量级的传输速率，而毫米波和大规模MIMO 的融合也成为了5G 的关键技术之一。毫米波通信有着丰富的可利用频率资源，但由于其视距传播的特点，使得传输的路径损耗变得十分严重，而大规模MIMO 通过在收发端配置高数量级的天线阵列，可以有效缓解路径损耗的问题[1-2]。不过，毫米波大规模MIMO 系统通常需要配备大量的射频链路，这导致了硬件成本的提高以及系统的高功耗等问题[3]。在6G 时代，高速率传输是必然要求，但绿色通信也是重要理念，而近段时间兴起的IRS（Intelligent Reflecting Surface，智能反射面）不仅可以解决功耗与性能的矛盾，而且可以通过自身特性改变传输环境，以获得更高的通信质量[4]。基于此，IRS 与毫米波大规模MIMO 的融合有望在未来6G 通信系统中发挥着不可或缺的作用。

1 毫米波大规模MIMO

1.1 概述

随着5G 时代的到来，传统的6 GHz 频段已无法满足不断攀升的移动用户数量和通信需求，而毫米波通信的出现为解决该问题提供了有力的技术手段，毫米波通信具备以下三方面优势[5-6]：

（1）波长短。毫米波的波长在1～10 mm 之间，这可以有效缩小收发端天线阵列的物理尺寸，降低狭小空间内集成大量天线的复杂度；

（2）频带资源丰富。毫米波的频谱范围在30～300 GHz之间，这使得更多的用户能够被分配到带宽，实现海量通信设备的实时连接；……