摘要：周围环境中不断增加的物联网设备带来了巨大的机遇,但也带来了挑战,包括有限的电池寿命、低计算能力和多址接入的可扩展性.反向散射通信使得无处不在的物联网设备能够以超低功耗的方式进行通信,然而,支持大规模并发通信也是反向散射通信需要研究的问题之一.针对大规模标签并发通信误码率(BER)较高、传输速率低等问题,设计基于编码的码分多址(CDMA)接入技术,以支持多标签反向散射并发可靠通信.首先,该系统利用沃尔什(Walsh)码等正交性较强的码片区分标签并结合纠错编码,以增强抗干扰能力;其次利用相关检测与译码联合解码以降低误码率,实现信道的可靠通信;最后,在此基础上,基于K均值聚类算法(K-means clustering algorithm)设计标签分组机制,充分利用时-码2维资源扩充容量.实验表明,该方案能够实现100+个标签的可靠通信,误码率约2%、吞吐量达到了39 Mbps.

摘要：近来无源反向散射通信技术作为绿色物联网的关键技术,引起了广泛的关注。在无源反向散射通信系统中,收发节点与反射节点的振荡器差异、相对运动以及环境变化,导致接收端和发送端存在载波频率偏移(CFO)。CFO对信号检测和系统性能有重要影响,而当前多数无源反向散射通信系统研究忽略了CFO。该文设计了一种适用于频移键控调制(FSK)的CFO快速检测方法,不需要导频就能快速有效检测出CFO是否存在并找出存在的位置。首先,根据信号在CFO存在与否的不同,采用去直流后取模方法对信号进行处理,而后根据处理后的信号的特点,基于累积和(CUSUM)设计快速检测算法对载波频偏出现的位置进行检测,并对理论分析结果进行仿真验证,仿真结果表明取模检测可以有效检测出CFO出现的位置。

摘要：为了改善次发射机的性能,本文在衬底式(Underlay)认知无线能量通信网络(Cognitive Wireless Powered Communication Networks,CWPCNs)中提出了一种新的网络模型,该网络含有一个主发射机和两个由次发射机和次接收机组成的次用户对。次发射机可工作在反向散射通信(Backscatter Communication,Back Com)和收集再传输(Harvest-then-transmit,HTT)两种协议下。针对提高次网络的系统容量,根据收集的能量是否可以驱动次发射机工作,本文考虑了三种场景并针对每种场景设计了最优的时间分配方案。仿真结果表明,相比于单独利用BackCom或HTT协议以及协作式CWPCN,本文提出的新方法性能更佳。

摘要：反向散射通信技术是"绿色"物联网和6G网络设计的关键技术之一,能够实现低功耗、低成本、易部署的"绿色"通信。简要回顾了传统反向散射通信技术的起源及原理,综述了新型反向散射通信技术和最新相关研究进展,预测了反向散射通信技术未来潜在应用并分析了其面临的关键问题。

摘要：面向6G时代千亿设备的连接需求,低复杂度、低成本、低功耗的反向散射通信技术是实现这一愿景的关键使能技术。但其自身在连接距离、速率、可靠性等方面依然存在不足。另一方面,不断演进的蜂窝网络具有良好的网络覆盖和通信性能。将蜂窝网络与反向散射通信结合可以充分发挥二者的优势,在降低部署成本的同时,实现干扰管理以及灵活的设备管控,提升反向散射通信的传输覆盖和可靠性。基于此,该综述主要论述反向散射通信系统蜂窝化演进的可行技术路线与支撑技术,包括系统架构、空口设计、核心网与协议栈设计等;接着介绍了主流国际标准化组织关于蜂窝化反向散射通信的研究进展;最后,讨论反向散射通信的未来研究方向和技术挑战。

摘要：无人机、NOMA和反向散射通信相结合,是物联网低功耗需求的有效解决方案。本文通过优化无人机发射功率、反向散射系数和飞行轨迹达到系统能效最优,首先设定发射功率最优值;其次基于反射系数子问题推导出反射系数闭式解,然后推导无人机最低飞行能耗速度,并采用二次变化算法求解简化的飞行轨迹子问题;最后设计基于系统吞吐量最优的无人机轨迹优化方案来对比,表明本文所设计方案较有优势且具有良好的算法收敛性。

摘要：在反向散射通信网络中,反射节点可以收集环境中的无线射频信号并转化为能量信号存储起来,从而以绿色、低成本的特点延长电力物联网传感器节点的运行寿命。然而,现有大部分工作都集中在网络架构设计与性能分析上,缺少分析信道不确定性对资源分配的影响。为了提高系统传输鲁棒性、频谱利用率及克服信道不确定性对性能的影响,文章提出了一种基于中断概率约束的认知反向散射通信鲁棒资源分配算法。具体来讲,考虑物联网节点中断速率约束与最小能量收集约束,通过联合优化次发射机的传输时间、发射功率和反射系数,使得系统吞吐量最大化。仿真结果验证了所提算法的鲁棒性,在电力物联网有很好的应用价值。

摘要：高精度车辆定位是自动驾驶、车联网中的关键技术环节,其中一个研究热点和难点是如何在高密度城市、隧道、地下车库等无法获取GPS或蜂窝网基站定位信号的区域实现低成本、高可靠的车辆精准定位。对此,创新性地提出了一种基于反向散射通信的车辆精准定位技术(即"BackCom车辆定位技术"),其仅须在车辆顶端安装一个包含2根天线的定位阅读器以及在道路边部署至少一个定位标签,便可实现高精度车辆定位。经仿真验证,BackCom车辆定位技术可以取得极高的定位精度。同时,BackCom车辆定位技术极易扩展,通过增加其定位阅读器中的天线数量,可进一步提升其定位精度。BackCom车辆定位技术具备低成本、低功耗、高精度、高可靠、部署方便等优点,适用于各种行车环境,具备极高的理论研究价值和商用价值。

摘要：为解决认知无线电网络(CRN)的可持续供电问题和改善其通信效率,面向Overlay场景,提出了智能反射面(IRS)辅助的高效多模式融合传输方案。特别地,次发射机(ST)可以在反向散射通信(BackCom)和收集再传输(HTT)模式间切换,IRS被用以提升ST的能量采集、信息被动反射和信息主动传输效率。为了最大化系统和速率,定义了关于IRS相移、时隙调度和发射功率的联合优化问题。由于所定义的问题是非凸的,因此通过设计基于块坐标下降(BCD)的迭代优化算法获得了次优解。仿真结果表明,相较于参照方案,所提方案最多可将系统和速率提高200%。

摘要：针对反向散射通信中无源节点传输范围不同,获得能量不同的问题,提出一种能量优化路由协议(EORP),实现较短路径下节点间的能量均衡。为无源节点调整转发区域,降低转发冗余;动态调整路由度量的权重,实现不同区域能量均衡性和有效性的权衡;划分稳定区域,通过稳定点和备用点之间的协作进一步降低能量消耗。实验结果表明,与AODV和RCRP相比,EORP能有效地延长网络生存期,降低剩余能量方差和能量消耗,提高网络吞吐量。