新兴射频与光无线通信系统中 RIS 辅助的物理层安全：综合综述
信息论
2024-07-29 v2 信号处理
math.IT
摘要
物理层安全（PLS）因其在不依赖密钥分发或加密/解密的情况下保障数据机密性的能力，受到了研究界日益增长的关注。然而，向 5G 及更高技术的演进带来了新的安全挑战，必须解决这些挑战才能满足未来无线网络前所未有的性能需求。在潜在的使能技术中，RIS 因其能够主动且智能地重新配置无线传播环境以对抗动态无线信道损伤的能力而引起了广泛关注。因此，可以采用 RIS 技术来提高射频（RF）和光无线通信（OWC）系统的信息论安全性。本文对基于 RIS 的射频和光学系统的信息论安全性进行了全面概述。文章首先讨论了 PLS 和 RIS 技术的基本概念，随后是它们在 RF 和 OWC 系统中的结合。随后，在底层系统模型的背景下介绍了一些优化技术，并通过全面的性能分析评估了 RIS 辅助 PLS 的影响。鉴于采用 RIS 辅助 PLS 的未来通信系统的计算复杂性可能会随着用户与基础设施之间交互数量的增加而迅速增长，机器学习（ML）被视为解决这一复杂性问题同时维持或提高网络性能的有前景的方法。本文讨论了嵌入 ML 的基于 RIS 辅助 PLS 的系统的最新研究。此外，提出并讨论了一些重要的开放研究挑战，以提供富有洞察力的未来研究方向，旨在向即将到来的 6G 无线技术的开发与实施迈进。
引用
@article{arxiv.2403.10412,
title = {RIS-Assisted Physical Layer Security in Emerging RF and Optical Wireless Communication Systems: A Comprehensive Survey},
author = {Majid H. Khoshafa and Omar Maraqa and Jules M. Moualeu and Sylvester Aboagye and Telex M. N. Ngatched and Mohamed H. Ahmed and Yasser Gadallah and Marco Di Renzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10412},
year = {2024}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication