[2023] Efficient Single-Symbol Backscatter With Uncontrolled Ambient OFDM WiFi

基于环境OFDM WiFi信号的单符号级调制的高效反向散射系统

摘要

现有的系统大多使用受控激励源,这使得无处不在的反向散射通信难以实现。同时为了降低误码率,他们选择使用冗余调制,这严重限制了系统的吞吐率。我们提出了一种新颖的WiFi反向散射系统,它可以直接利用环境中已有的OFDM WiFi信号作为激励,并以单符号速率有效地嵌入标签数据。在此项工作中,我们首次发现了以往系统必须依赖多符号调制的根本原因,这为在单符号级别解调标签数据提供了基础。此外,我们还设计了deinterleaving-twins解码,可以重复使用任何不受控的WiFi信号作为载波来反向散射标签数据。此外,我们还介绍了如何稳健地处理高阶激励,包括针对不同激励的不同解调规则和三种不同的比特翻译方法。为了验证我们方法的有效性,我们使用各种FPGASDR进行了原型验证。综合评估显示,我们解决方案的最大吞吐量是FreeRiderMOXcatter3.92倍和1.97倍。此外,在16QAM激励下,多数表决的解码误码率仅为5%,是子序列匹配和Jaccard相似性方法的10倍。同时,在16QAM环境流量下,deinterleaving-level解调的吞吐量是payload-level解调的2倍。

作者

龚伟,黄艺萌,王启炜,陈思,赵佳,刘江川

会议/期刊

IEEE/ACM Transactions on networking(CCF A)     

关键词

反向散射,OFDM WiFi,单符号级