[2020] High-Throughput and Robust Rate Adaptation for Backscatter Networks

针对反向散射网络的高吞吐量和稳健的速率适配

摘要

近年来,反向散射通信受到了广泛的关注,因为它们提供了一种使用传播无线电波的无电池通信方案,而不是传统传感器网络中的有源无线电。同时提供了类似的传感功能,从光和温度传感器到麦克风和相机。虽然已经看到反向散射节点上的传感数据在数量和种类上都在增加,但反向散射通信并没有为传输这种连续和大容量数据做好充分准备和优化。为了弥补这一差距,我们通过探索反向散射链路的独特特性和 ISO 18000-6C (C1G2) 协议的设计,为反向散射网络提出了一种高吞吐量速率自适应方案。我们的主要观点是,虽然之前的工作让我们无需关注下行链路,但我们观察到下行链路的质量受到多径衰落的显着影响,因此会大大降低上行链路和整体吞吐量。因此,我们引入了一种新颖的速率映射算法,它可以为下行链路和上行链路选择最佳速率。此外还设计了一种与 C1G2 协议完全兼容的高效信道估计方法和可靠的探测触发器,大大节省了探测开销。为了对抗干扰,我们进一步设计了一个使用集群和轻量级对抗措施的干扰检测器,使速率自适应更加稳健。我们的设计原型是使用商业 RFID 阅读器和标签。结果表明,与当前最先进的方案相比,我们可以在各种移动性、信道、网络规模和干扰条件下实现高达2.6倍的吞吐量增益。

作者

陈思,龚伟,赵佳,刘江川

期刊\会议

IEEE/ACM Transactions on Networking                [Link]   [PDF] 

关键词

高吞吐量,反向散射通信,RFID