实验室最新成果：Efficient Single-Symbol Backscatter With Uncontrolled Ambient OFDM WiFi于2023年10月被IEEE/ACM ToN收录。IEEE/ACM ToN（Transactions on Networking）是通信/计算机网络领域的国际顶级期刊，同时也是中国计算机学会推荐的CCF-A类期刊。
本项成果将OFDM WiFi Backscatter系统的调制粒度提升到了单symbol级，进一步提升了系统的吞吐量；同时探究了不同的译码方法，进一步降低了误码率，使得系统可以适应高阶激励的场景。具体介绍如下:
在我们的日常应用中，例如看视频、听音乐、传文件，数据传输速率在很大程度上影响着用户的使用体验。随着通信技术的不断发展，移动网络的传输速率已经从3G的几百Kbps增长为了现在5G的千兆。Backscatter作为未来有潜力的无源通信技术之一，其传输速率一直以来都是科研人员探究的重点。虽然近年来在该领域已经有了长足的进展，从最初的packet-level,即1个数据包搭载1个tag bit，到了现如今的symbol-level，即使用多个symbol来搭载1个tag bit。但是这远远不是该技术的极限。
因此，此项工作首先探究了调制粒度受限的原因，并提出了针对性的解法。经过实验，我们发现此前系统依赖于冗余调制的原因是，在WiFi的处理流程中，有一些是symbol-level的操作，有一些是packet-level的操作（如图1所示），该类操作会打乱各个symbol之前的关系，因此当我们在symbol-level进行调制操作时，会收到packet-level操作的影响，而无法实现我们预想的效果。针对此问题，我们提出了基于deinterleaving层的解码方法（如图2所示），成功消除了packet-level操作的影响，实现了single-symbol-level的调制。
图1：OFDM WiFi信号处理流程
图2：Deinterleaving-Twins解码方案
另外，由于我们日常生活中的WiFi信号是各种各样的，其调制的阶数会根据应用对数据速率的要求进行变化，高数据速率的应用场景会使用更高阶的信号。为了能够充分利用环境中的信号，我们探究了针对高阶激励信号的调制解调方案（如图3所示），并设计了3种新的解码方案，在降低了误码率的同时也可适用于高阶的场景。
图3：高阶调制星座图
综合评估显示，我们解决方案的最大吞吐量分别是FreeRider和MOXcatter的3.92倍和1.97倍。在16QAM的高阶激励信号下，系统的误码率也仅有5%。
论文作者：龚伟，黄艺萌，王启炜，陈思，赵佳，刘江川
论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10319439