20、利用商用无线电实现多协议反向散射通信

利用商用无线电实现多协议反向散射通信

1. 引言

反向散射系统具有为超低功耗传感器实现无处不在的连接的卓越能力。过去十年里，反向散射通信领域的研究人员致力于探索和利用现有信号与商用无线电，有的专注于提高系统吞吐量，有的致力于提升系统的普遍性，还有的关注系统的兼容性。

一个通用的反向散射系统应满足以下要求：
- 通用性 ：日常生活中有Wi - Fi、ZigBee、蓝牙、LTE、LoRa、5G等多种不同类型的信号，理想的反向散射系统应能支持广泛的不同协议，以增加系统的多功能性。
- 兼容性 ：许多现有的反向散射系统使用单音作为载波，这类非生产性信号在生活中并不常见，且特定载波会显著降低频谱效率，影响传输性能。因此，理想系统应允许激励信号在传输其生产性数据的同时，作为标签数据的载波。
- 可部署性 ：为便于无缝且广泛地应用，系统应具备单个人用无线电解码的能力。引入额外的硬件或固件修改会增加个人物联网传感器的成本，所以简单性和兼容性是实现广泛应用的关键因素。

然而，目前没有现有的反向散射系统能满足所有这些要求。为解决这一问题，提出了Multiscatter系统，它能以低功耗方式识别不同协议，并根据信号特性以不同方式将标签数据嵌入不同载波。在接收器端，仅使用一个接入点（AP）就能同时解码生产性数据和标签数据。但要实现这一目标，还需解决三个挑战：
1. 如何区分不同的激励数据包 ：在无线通信中，信号检测和识别是数据传输的基本操作。主动设备通过高功耗组件进行信号识别，但标签受低功耗设计限制，无法使用高功耗