【摘 要】智能反射表面(IRS)能够利用智能控制的元表面来重构不良传播条件,从而提高未来无线通信系统的频谱效率和能源效率,是6G潜在使能关键技术之一。通过对IRS的反射系数进行优化设计,能够增强无线通信系统的物理层安全(PLS)。基于此,首先介绍了IRS的工作机理以及应用前景;然后从信息理论安全、隐蔽通信两个方向对IRS辅助PLS的现有研究进行了归纳总结,并阐明了各研究热点的模型特点、优化目标和关键方法等;最后探讨了未来的研究热点方向。
【关键词】6G;无线通信;智能反射表面;物理层安全
0 引言
随着第五代无线通信网络(5G)的不断部署和商业化,高可靠低延迟通信、增强型移动宽带、海量物联网连接三大需求场景逐步实现。然而,一些创新应用场景需要超高的数据传输速率、超高的可靠性和超低的延迟,如虚拟现实、全息通信、设备内通信、高速无线数据中心、高速回程链路等,但现有网络无法满足这些性能要求[1],所以学术界和工业界便开始积极展望5G以外的未来,如第六代移动通信系统(6G)。未来6G网络预计将支持海量的用户连接和指数级增长的无线服务,这使得网络安全空前重要。但由于无线传输的广播性质,无线链路容易受到干扰攻击和信息泄漏等安全威胁。近年来,物理层安全(PLS, Physical Layer Security)技术由于能够避免复杂的密钥交换协议而受到了广泛的关注[2]。它利用无线信道的固有特性如噪声、干扰和衰落,来降低恶意用户的接收信号质量,并通过信号设计和信号处理方法实现无密钥安全传输。然而,当合法用户和窃听者具有相关信道时,或者