随着5G移动通信网络的大规模部署,无线设备数量与通信设施能耗的矛盾日益突出,以通信收发两端为主要研究对象的传统能耗控制技术的发展渐入瓶颈。近年来,以智能反射面（IRS）为代表的信道增强技术成为研究热点,其通过调整反射面集成的大量反射单元的相移参数实现多径信号相长、增强收发机间的等效信道。以无线能量传输供能的IRS,不但可以显著缓解无线通信系统的能耗,而且无需新增专用的供能设施,可以视为解决新一代移动通信系统能耗问题的系统性解决方案。以无线充电的IRS作为未来移动通信系统的基础设施之一,对此类新型移动通信系统的整体能效问题开展前瞻性理论研究。主要面临的研究挑战包括:（一）为IRS供能的无线充电机制（即时间切换与功率分割）的选择问题;（二）给定充电机制下,充电与辅助传输平衡、多天线发射机波束设计与IRS相位调控实现系统能效最大化的问题;（三）理想通信信道扩展为实际存在误差的信道后,系统的健壮性问题。针对以上三个挑战,从时间切换与功率分割两种充电机制出发,先研究理想将理想信道条件下的能效优化问题,再扩展至存在估计误差的信道条件,最后对两种充电机制的有效作用条件进行讨论。主要贡献与创新点包括:1.面向基于时间切换供能的IRS辅助通信场景,提出了时隙分配、发射机波束赋形和IRS相移参数的联合优化算法,实现了给定发射机传输功率的系统吞吐量最大化。针对该非凸优化问题,提出了两阶段求解的算法,结合单调优化算法框架研制了较为高效的迭代算法。2.面向基于功率分隔供能的IRS辅助通信场景,提出了幅度反射系数、发射机波束赋形和IRS波束赋形参数的联合优化算法,实现了满足接收端信噪比需求下发射机传输功率的最小化。针对该非凸优化问题,提出了基于交替优化算法框架的两层迭代算法,通过幅度反射系数的更新策略设计实现了算法的快速收敛。3.针对上述两种无线充电机制,分别研究了在有界信道估计误差情况下的系统能效问题,定量评估了信道估计误差对系统性能的影响,提出了鲁棒优化算法,改善了系统性能的健壮性。对两种充电机制的比较研究发现,当IRS能耗约束相对容易满足时,基于功率分割的充电机制能为IRS辅助通信系统提供更佳的能效性能;反之,基于时间切换的充电机制则能获得更为稳定的能效提升。以上研究成果为构建无线能量传输供能的智能反射面系统的总体能耗规划提供了重要的参考。