综述：面向未来环境物联网的共生无线电

《Science China-Information Sciences》：Symbiotic radios for future ambient IoT

　　

摘要

近年来，物联网（IoT）已在各个垂直行业中得到广泛部署。然而，这一进展也伴随着接入数十亿台物联网设备的挑战，导致了功耗、频谱分配和设备成本方面的重大问题。环境物联网通过能量收集和低功耗通信技术（如反向散射通信）赋能，作为一种支持大规模零碳排放连接的前沿技术脱颖而出。值得注意的是，3GPP和IEEE 802.11均已在此领域启动了标准化研究工作，其中环境物联网设备凭借其低功耗和低成本的优点得到了充分认可。尽管具有这些优势，环境物联网仍面临与现有合法通信网络集成的挑战，尤其是频谱问题和环境信号利用问题。幸运的是，共生无线电（SR）通过引入合法传输与物联网传输之间的协同合作，提供了一种有前景的解决方案。在本文中，我们全面介绍了SR赋能的未来环境物联网。具体而言，我们首先介绍环境物联网的基本原理，然后在此背景下引入SR，并突出其在环境物联网中的优势。随后，我们从通信设计的角度重点解决了SR在环境物联网中的三个关键问题：协同调制设计、多址接入设计和资源分配。此外，我们还展望了这一新兴领域的未来研究方向。