共生无线电——认知反向散射通信

barrylyn

无线电中，STx（次级用户发射机）到SRx（次级用户接收机）的传输与从 PTx 到 PRx 的传输 共享频谱。频谱共享模式下传输总是相互干扰，限制频谱使用效率。

另一方面，传统的发射机设计使用功耗高的有源元件，包括振荡器、上变频器和功率放大器， 涉及高功耗，缩短电池寿命，限制了未来无线网络中新兴业务的发展。

近年来，后向散射无线电技术已被应用于设计不需要有源器件的无线发射机，从而降低发射机的功耗。无源无线电技术的一个例子是环境后向散射通信(AmBC)[9]，其中STx使用后向散射调制[10]将其信息嵌入环境射频信号。环境射频信号可以是电视信号、WiFi信号、蜂窝信号等。特别是，通过周期性地改变STx处的负载阻抗，来自STx的反射信号包含不同的反射系数，这些反射系数代表了STx的传输符号。这样，SRx就可以通过检测反射系数来解码STx传输的消息。

本文研究了一种新技术，称为共生放射(SR)，以利用CR和AmBC的优点，并有效地解决这两种技术的缺点。与CR类似，SR由主系统和次系统两个频谱共享系统组成。然而，SR在CR中实现的是互利的频谱共享，而不是干扰的频谱共享。与AmBC相比，SR通过联合解码实现了高可靠的后向散射通信。因此，SR也被称为认知后向散射通信，它实现了无线网络的频谱和能源效率的提高。

系统模型：

在a中，STx通过改变反射系数从PTx接收到的射频信号将信息传输给SRx，因此次级系统以高频谱和功率效率共享主系统的频谱、能量和基础设施。

更重要的是，SR中的两个系统在发送端和接收端以协作的方式运行。通过这样做，SRx利用联合解码来解码主要和次要信息，从而避免干扰问题，实现高可靠的后向散射通信。作为回报，辅助系统向主系统提供多径分集，在两个频谱共享系统之间产生互利。

后来，有关SR的研究发表在[28]-[31]等期刊上。SR最近也被认为是第六代(6G)无线网络的潜在解决方案，特别是作为一种能源和频谱效率高的大规模接入技术[32]-[35]