CN113891424A - 一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法及设备 - Google Patents

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CN113891424A CN202111190926.8A CN202111190926A CN113891424A CN 113891424 A CN113891424 A CN 113891424A CN 202111190926 A CN202111190926 A CN 202111190926A CN 113891424 A CN113891424 A CN 113891424A
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Abstract

本申请提供一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法及设备，该方法包括：利用5G客户终端设备、WiFi节点以及标签组成物联网网络在物联网网络的物理层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线接收和解码反向散射信号；在物联网网络的Mac层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线扩大反向散射通信的传输范围。一个WiFi节点可以使用两个半双工天线接收反向散射信号，相较于全双工技术，本申请提供的技术方案其成本大大降低，并且，WiFi节点可以帮助将反向散射信号中继到远程5G基础设施建设，大大扩展反向散射的传输范围。

Description

一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法及设备
技术领域
本申请属于通信技术领域，更具体地说，是涉及一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法及设备，尤其是一种低成本5G物联网网络远程节点辅助WiFi反向散射通信方法及设备。
背景技术
反向散射通信(BSC)设计用于标签(资源严重受限且无电池)和阅读器之间的通信。使用BSC，标签首先从环境信号中获取能量，然后通过调制和反射环境信号(而不是自己生成信号)来传递信息，而阅读器专门设计用于接收来自标签的反射信号。
现有技术中已经提出了基于WiFi的BSC(WiFi-BSC)技术。借助WiFi-BSC，标签可以利用无处不在的WiFi信号获取能量并传递信息，而具有自干扰消除能力的WiFi节点(称为WiFi阅读器)可以接收来自标签的反射信号。WiFi-BSC为标签加入基于WiFi的物联网网络开辟了一个有希望的机会，但WiFi阅读器很昂贵，因为它们需要支持昂贵的全双工技术或与其他WiFi节点协作以实现自干扰消除。另一方面，WiFi-BSC的传输范围很短(比如1m到54m)。因此，当前的WiFi-BSC部署非常有限。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法及设备，以解决现有技术中WiFi阅读器成本高昂的问题。
本申请一方面提供了一种基于物联网节点反向散射通信的方法，该方法包括：
利用5G客户终端设备、WiFi节点以及标签组成物联网网络；
在物联网网络的物理层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线接收和解码反向散射信号；
在物联网网络的Mac层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线扩大反向散射通信的传输范围。
进一步的，任意一个WiFi节点向5G客户终端设备发送WiFi信号时，其它WiFi节点和标签感知该WiFi信号，并将该WiFi信号作为激励信号；
标签利用该WiFi信号，进行标签至标签的信息传输；
标签利用该WiFi信号，进行标签至WiFi接收节点的信息传输。
进一步的，反射标签对接收到的WiFi信号执行曼彻斯特调制，并将调制后的WiFi信号进行反射；
接收标签利用能量检测技术，对接收到的反向散射信号进行解调。
进一步的，在执行曼彻斯特调制时，反射标签反射的信号记为反向散射信号xb(t)，用如下公式表示
xb(t)＝m(t)·z(t),0≤t<T (1)
其中z(t)为反射标签接收到的WiFi信号，m(t)为反向散射基带信号
Figure BDA0003301033470000021
并且
Figure BDA0003301033470000031
在利用能量检测技术解调反向散射信号时，接收标签接收到的反向散射信号记为yb(t)
yb(t)＝hbb(t)*xb(t) (4)
其中hbb(t)为标签之间通道的脉冲响应；
同时，定义P1、P2两个变量
Figure BDA0003301033470000032
若P1≥P2，则接收标签判断yb(t)携带一位"0"，若P1<P2，则接收标签判断yb(t)携带一位"1"。
在标签利用该WiFi信号，进行标签至其它WiFi节点的信息传输时：
反射标签利用多进制相移键控技术对接收到的WiFi信号进行调制；
WiFi接收节点接收反射标签所反射的反向散射信号，并对其进行解调。
进一步的，利用多进制相移键控技术获取该WiFi信号的星座图；
根据该WiFi信号的星座图，获取有效星座点e，所有有效星座点对应于位对B；
根据所有有效星座点e和位对B，确定出反向散射基带信号m(t)；
WiFi接收节点接收到的信号用如下公式表示
Figure BDA0003301033470000041
其中，向量y为WiFi接收节点接收到的信号，xw(t)为WiFi发射节点发送的信号，h11(t)为WiFi接收节点所配备的其中一个天线所感知到的来自WiFi发射结点的信号，h12(t)为WiFi接收节点所配备的另外一个天线所感知到的来自WiFi发射结点的信号，hf(t)为反射标签所感知到的来自WiFi发射结点的信号，hb1(t)为WiFi接收节点所配备的其中一个天线所感知到的来自反射标签的信号，hb2(t)为WiFi接收节点所配备的另外一个天线所感知到的来自反射标签的信号；
WiFi接收节点解码反向散射通信，并得到相应比特。
对于在物联网网络的Mac层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线扩大反向散射通信的传输范围，包括：
WiFi发射节点发射WiFi信号的物理层头部和Mac层头部；
WiFi发射结点发射异步块，该异步块包括Start字段、Transmit字段、一个Duration域以及若干个接收地址域；
反射标签感知信道并开始进行争用；
获得信道使用权的反射标签开始向WiFi接收节点发射数据包，未获得信道使用权的反射标签执行能量收集；
WiFi接收节点接收数据包，并记录获得信道使用权的反射标签的地址，在下一次传输中将数据包转发至5G客户终端设备。
进一步的，该物联网网络包括一个5G客户终端设备、至少两个WiFi节点以及至少两个标签。
本申请另一方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述基于物联网节点辅助反向散射通信的方法步骤。
本申请提供的基于物联网节点辅助反向散射通信的方法及设备的有益效果在于：通过利用5G客户终端设备、WiFi节点以及标签组成物联网网络；在物联网网络的物理层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线接收和解码反向散射信号；在物联网网络的Mac层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线扩大反向散射通信的传输范围，相对于现有技术，本申请提供的技术方案中一个WiFi节点可以使用两个半双工天线接收反向散射信号，相较于全双工技术，本申请提供的技术方案其成本大大降低，并且，WiFi节点可以帮助将反向散射信号中继到远程5G基础设施建设，大大扩展反向散射的传输范围。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的基于物联网节点辅助反向散射通信方法的示意图；
图2为本申请一实施例提供的基于物联网节点辅助反向散射通信方法的另一示意图；
图3为本申请一实施例提供的物联网网络物理层信号传输示意图；
图4为本申请一实施例提供的多进制相移键控技术的星座示意图；
图5为本申请一实施例提供的标签至WiFi节点的信号传输示意图；
图6为本申请一实施例提供的物联网网络MAC层信号传输示意图；
图7为本申请一实施例提供电子设备示意框图；
图8为本申请吞吐量与WiFi节点的数量图；
图9为本申请和BackFi之间的吞吐量比较示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示为本申请一实施例提供的基于物联网节点辅助反向散射通信方法的示意图，在本实施例中：
由5G客户终端设备、WiFi节点以及标签组成了物联网网络；
在物联网网络的物理层，WiFi节点所配备的两个半双工天线接收和解码反向散射信号；
在物联网网络的Mac层，WiFi节点所配备的两个半双工天线扩大反向散射通信的传输范围。
具体的，结合图1和图2，图2为本申请一实施例提供的基于物联网节点辅助反向散射通信方法的另一示意图，在本实施例中：
定义了一个支持5G的物联网网络，它由一个5G客户终端设备、多个WiFi节点和多个反向散射标签组成。反向散射标签首先向其附近的WiFi节点传输数据；然后WiFi节点将反向散射数据转发到远程5G客户终端设备；
在物理层，每当发送WiFi信号时，标签都会将该信号作为激励信号进行标签到标签通信或标签到WiFi通信。在标签到WiFi通信期间，WiFi节点可以仅使用两个常规半双工天线从环境WiFi信号中提取反向散射数据；
在MAC层，将物联网网络划分为多个子单元，其中每个子单元由一个WiFi节点和多个标签组成。首先，WiFi节点遵循WiFi标准来争夺信道，然后，WiFi获胜节点开始WiFi传输，而其子单元中的标签从传输信号中获取能量。同时，其它标签依旧采用上述方案来竞争并向其子小区中的WiFi节点传输数据。
如图3所示为本申请一实施例提供的物联网网络物理层信号传输示意图，在本实施例中：
假设每个WiFi节点都有两个天线：天线1(AT1)和天线2(AT2)。当WiFi节点传输信号时，它只激活它的AT1。当WiFi节点接收到信号时，它会同时激活AT1和AT2；
当一个节点(例如WiFi节点1)向5G客户终端设备发送WiFi信号时，其他节点(例如WiFi节点2)和标签(例如标签2-1和标签2-2)可以感知到这个信号。使用WiFi信号作为激励信号，标签(例如标签2-1)可以采用曼彻斯特技术向其他标签(例如标签2-2)发送信息。它还可以采用多进制相移键控(M-PSK)技术对WiFi节点(比如WiFi节点2)进行高速传输。
具体的，在进行标签至标签之间的信号传输过程中采用曼彻斯特技术，包括：
在信号调制过程中，标签会改变其接收到的WiFi信号z(t)的幅度，然后反射信号。因此，标签反射的反向散射信号xb(t)可以表示如下
xb(t)＝m(t)·z(t),0≤t<T, (7)
其中
Figure BDA0003301033470000081
是反向散射基带信号，并且
Figure BDA0003301033470000082
在信号解调过程中，每个标签使用能量检测技术来解调从其它标签接收到的反向散射信号yb(t)＝hbb(t)*xb(t)(忽略噪声)，其中hbb(t)是标签之间通道的脉冲响应，并且定义
Figure BDA0003301033470000083
当P1≥P2时，标签认为yb(t)携带一位“0”；否则，它认为yb(t)携带一位“1”。
如图4所示为本申请一实施例提供的多进制相移键控技术的星座示意图，具体的，在进行标签至WiFi节点信号传输过程中的信号调制与解调采用多进制相移键控技术，包括：
在该星座示意图中，比特由符号的相位表示，并以4-PSK方案(即M＝4)为例来说明调制过程。4-PSK有4个有效星座点
Figure BDA0003301033470000091
这些星座点对应于位对B＝{11,01,00,10}。进行调制时，根据e和B之间的映射关系来设置公式(1)中的m(t)。例如，因为“10”对应
Figure BDA0003301033470000092
所以在调制“10”时，则设置
Figure BDA0003301033470000093
在上述图2所示的情况下，WiFi节点2同时接收来自WiFi节点1的常规WiFi信号xw(t)和来自标签2-1的反射信号xb(t)。因为WiFi节点2在接收过程中激活了它的AT1和AT2，就形成了一个MU-MIMO系统，再结合如图5，在这个系统中，WiFi节点1的AT1和标签2-1是输入，而WiFi节点2的AT1和AT2是输出。受益于该系统，WiFi节点2可以轻松地从xb(t)中提取m(t)，然后按照如下步骤解码来自m(t)的反向散射数据：
步骤1：提取反向散射基带信号
因为WiFi节点2在其接收中激活两个天线，所以可以使用向量y来表示WiFi节点2的接收信号：
Figure BDA0003301033470000094
其中yi(t)是由ATi,i＝1,2接收的信号；
考虑到xw(t)和xb(t)在MU-MIMO系统中的信号衰落，上述公式(11)可以如下扩展：
Figure BDA0003301033470000095
Figure BDA0003301033470000101
在公式(12)中，h1i(t)是WiFi节点1AT1和WiFi节点2ATi,i＝1,2之间信道的脉冲响应，以及h1i(t)是标签和WiFi节点2ATi,i＝1,2之间的信道的脉冲响应。根据公式(1)，将①转变为②，然后，从②得到③，因为z(t)是xw(t)在标签上接收到的，其中z(t)＝xw(t)*hf(t)和hf(t)是WiFi节点1的AT1和标签之间的通道的脉冲响应。接下来，因为符号周期长于物联网网络中的典型传播延迟(例如，WiFi中的50ns)，可以考虑m(t)是常数，因此有③到④。最后，如果h1i(t)和hf(t)*hb1(t),i＝1,2，在等式④中已知，通过组合这些方程，可以获得xw(t)和m(t)。同时，h1i(t)和hf(t)*hb1(t)，i＝1，2可以在解调前估计；
在接收器端，模拟信号在进一步处理之前先进行采样。因此，可以在离散域中编写上述公式(12)，如下所示：
Figure BDA0003301033470000102
Step2：解码反向散射数据
在提取m[n]后，执行以下操作以从中解码位：
首先，分别计算m[n]与e中每个有效星座点之间的距离。然后，将m[n]视为导致最短距离的星座点，并将m[n]解码为相应的比特。例如，如果m[n]最接近
Figure BDA0003301033470000111
并且“10”对应于
Figure BDA0003301033470000112
则将m[n]解码为“10”。
如图6所示为本申请一实施例提供的物联网网络MAC层信号传输示意图，结合图2所示的物联网结构，在该结构中，物联网网络包括两个子模块，即sub-cellk,k＝1,2(模块1、模块2)。在sub-cellk中，有一个WiFi节点(即WiFi节点k)和两个标签(即标签k-1和标签k-2)；
在本实施例中，节点1和节点2执行载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)机制来竞争它们的传输。然后，WiFi节点1赢得竞争，整个网络启动一个进程，该进程分为如下四个阶段：
阶段1、头部传输阶段
在此期间，WiFi节点1发送WiFi物理层头部(包括WiFi前导码)和MAC头部。所有标签(即标签1-1、标签1-2、标签2-1和标签2-2)都从携带头部的WiFi信号中获取能量。WiFi节点2接收PHY头部并使用头部中的WiFi前导码计算公式(12)中的h1i(t),i＝1，2；
阶段2、异步块传输阶段
在此期间，WiFi节点1发送的异步块ACK(AB-ACK)，包括Start字段(即标签&WiFi传输的开始)、Transmit地址字段(简称TA，即WiFi节点1的签名)，一个Duration域(即接收地址的数量)和n个接收地址域(简称RA，即WiFi节点1缓存的反向散射数据的发送者的签名)。每个字段的长度为1个微槽。在如图6所示的实施例中，RA仅包含标签1-1的签名(即n＝1)，表明WiFi节点1仅在其上次和当前传输之间成功接收并缓冲了来自标签1-1的反向散射数据；
所有标签接收AB-ACK并检测其中的TA字段，标签2-1和标签2-2从TA得知当前发送节点不属于同一个子小区(即不是WiFi节点2)，因此它们从持续时间字段中读取n，然后执行能量收集操作，时间为发送n个RAs(即n个微时隙)。同时，标签1-1和标签1-2从TA处得知WiFi节点1是当前的发送节点，因此继续检查Duration和RA字段。然后，标签1-1在RA中检测到自己的签名，知道之前的传输是成功的。同时，标签1-2在RA中没有检测到它的签名，因此知道它之前的传输是不成功的。稍后，它将执行重传到Node1，此时Node2保持沉默；
阶段3、反向散射争用阶段
这个阶段被m进一步划分为l个微时隙。在每个微时隙中，节点1发送一个预定义的忙音。
标签1-1和标签1-2执行能量收集并且不向WiFi节点1发送数据，因为WiFi节点1正在执行传输而不是接收。同时，标签2-1和标签2-2尝试向WiFi节点2发送数据包，因此它们执行如下争用。首先，它们生成一个随机退避计数器，均匀分布在(0,l-1)中。然后，如果没有传输反向散射前导码(B-前导码)，它们会感知信道并将其计数器减1。B-preamble是使用标签到标签通信方案传输的预定义特殊序列，其长度为1个微时隙。然后，标签2-1的计数器首先达到0，标签2-1开始重复广播B-preamble，直到第l个微时隙。标签2-2检测标签2-1的B前导码，停止其退避和传输尝试，并执行能量收集。
WiFi节点2在第l个微时隙中从WiFi节点1接收忙音和来自标签2-1的B-preamble。然后，将它们和周期①中得到的h1i(t)，i＝1，2代入公式(10)来估计hf(t)*hbi(t)，i＝1，2.；
阶段4、反向散射传输阶段
在这一阶段，WiFi节点1遵循WiFi标准将其数据和缓存的标签1-1的数据发送到5G客户终端设备。标签1-1、标签1-2和标签2-2执行能量收集。标签2-1使用标签至WiFi节点通信方案向WiFi节点2发送数据包，其中数据包由标签的地址和数据负载组成。WiFi节点2缓存这个数据包并记录标签的地址，然后在下一次传输中将数据包转发到5G客户终端设备。
参见图7，图7为本发明一实施例提供的电子设备的示意框图。如图7所示的本实施例中的电子设备700可以包括但不限于下述至少一项：一个或多个处理器701、一个或多个输入设备702、一个或多个输出设备703及一个或多个存储器704。上述处理器701、输入设备702、则输出设备703及存储器704通过通信总线705完成相互间的通信。存储器704用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器701用于执行存储器704存储的程序指令。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器701可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备702可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备703可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。
该存储器1004可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器701提供指令和数据。存储器704的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器704还可以存储设备类型的信息。
具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器701、输入设备702、输出设备703可执行本发明实施例提供的方法实施例所描述的实现方式，在此不再赘述。
上述方法和设备，经过研发人员验证，性能是很优良的，表现在：
1.吞吐量与WiFi节点的数量。在这里，研发人员验证了上述模型在吞吐量方面的准确性(由(12)和(14)计算)。图8绘制了当n＝1，…，10,g＝5和Rdata＝3.9Mb/s时WiFi的吞吐量和反向散射的吞吐量。从图8中，有以下观察结果可以看到：
1)理论曲线与仿真曲线非常吻合。这说明本发明的性能模型非常准确。
2)随着n的增加，WiFi的吞吐量略有下降，而反向散射的吞吐量显著增加。例如，n＝10(0.68Mb/s)时反向散射的吞吐量是n＝5(0.4Mb/s)时的0.7倍。
2.研发人员的设计和BackFi之间的吞吐量比较
在这里，研发人员在WiFi吞吐量、反向散射吞吐量和总吞吐量方面将本发明的设计与BackFi进行比较。图9绘制了本发明的设计和BackFi的吞吐量随着节点数n的变化而变化，其中g＝5和Rdata＝7.8Mb/s。从图9中，研发人员有以下观察结果。
1)随着n从1增加到20，本发明设计的总吞吐量稳定在3.0Mb/s，而BackFi的总吞吐量从3.1Mb/s下降到2.5Mb/s。
2)本发明设计的反向散射吞吐量远高于BackFi。原因如下：在本发明的设计中，每个WiFi传输(无论是由5G-CPE还是WiFi节点传输)都可以激活n-1个反向散射传输。但是，在BackFi中，只有每个5G-CPE的传输才能激活一个反向散射传输。
3)本发明设计的WiFi吞吐量始终比BackFi低0.3Mb/s。这是因为本发明的设计引入了AB-ACK和反向散射争用，这增加了WiFi数据包的冗余。
所以在本发明中，研发人员提出了一种支持5G物联网的低成本、远程节点辅助的WiFi-BSC。首先，在PHY层，我们使现成的WiFi设备仅使用两个常规天线即可接收和解码反向散射信号，这显著降低了WiFi-BSC的部署成本。然后，在MAC层，我们使WiFi节点能够将WiFi-BSC数据中继到5G-CPE，大大扩展了WiFi-BSC的通信范围。接下来，我们对我们的方案进行建模。最后，我们进行了大量的仿真，以验证我们的模型的准确性和方案的有效性。这项研究表明，WiFi-BSC在支持5G的物联网中具有巨大的潜力。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法，其特征在于，所述方法包括：
利用5G客户终端设备、WiFi节点以及标签组成物联网网络；
在所述物联网网络的物理层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线接收和解码反向散射信号；
在所述物联网网络的Mac层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线扩大反向散射通信的传输范围。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法，其特征在于，所述在所述物联网网络的物理层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线接收和解码反向散射信号，包括：
任意一个WiFi节点向所述5G客户终端设备发送WiFi信号时，其它WiFi节点和标签感知所述WiFi信号，并将所述WiFi信号作为激励信号；
标签利用所述WiFi信号，进行标签至标签的信息传输；
标签利用所述WiFi信号，进行标签至WiFi接收节点的信息传输。
3.如权利要求2所述的一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法，其特征在于，所述标签利用所述WiFi信号，进行标签至标签的信息传输，包括：
反射标签对接收到的WiFi信号执行曼彻斯特调制，并将调制后的WiFi信号进行反射；
接收标签利用能量检测技术，对接收到的反向散射信号进行解调。
4.如权利要求3所述的一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法，其特征在于，所述方法包括：
在执行曼彻斯特调制时，所述反射标签反射的信号记为反向散射信号xb(t)，用如下公式表示
xb(t)＝m(t)·z(t),0≤t<T
其中z(t)为所述反射标签接收到的WiFi信号，m(t)为反向散射基带信号
Figure FDA0003301033460000021
并且
Figure FDA0003301033460000022
在利用能量检测技术解调反向散射信号时，所述接收标签接收到的反向散射信号记为yb(t)
yb(t)＝hbb(t)*xb(t)
其中hbb(t)为标签之间通道的脉冲响应；
同时，定义P1、P2两个变量
Figure FDA0003301033460000023
Figure FDA0003301033460000024
若P1≥P2，则所述接收标签判断yb(t)携带一位"0"，若P1<P2，则所述接收标签判断yb(t)携带一位"1"。
5.如权利要求2所述的一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法，其特征在于，所述标签利用所述WiFi信号，进行标签至其它WiFi节点的信息传输，包括：
反射标签利用多进制相移键控技术对接收到的WiFi信号进行调制；
WiFi接收节点接收所述反射标签所反射的反向散射信号，并对其进行解调。
6.如权利要求5所述的一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法，其特征在于，所述方法包括：
利用多进制相移键控技术获取所述WiFi信号的星座图；
根据所述WiFi信号的星座图，获取有效星座点e,所述所有有效星座点对应于位对B；
根据所述所有有效星座点e和位对B，确定出反向散射基带信号m(t)；
WiFi接收节点接收到的信号用如下公式表示
Figure FDA0003301033460000031
其中，向量y为WiFi接收节点接收到的信号，xw(t)为WiFi发射节点发送的信号，h11(t)为WiFi接收节点所配备的其中一个天线所感知到的来自WiFi发射结点的信号，h12(t)为WiFi接收节点所配备的另外一个天线所感知到的来自WiFi发射结点的信号，hf(t)为所述反射标签所感知到的来自WiFi发射结点的信号，hb1(t)为WiFi接收节点所配备的其中一个天线所感知到的来自反射标签的信号，hb2(t)为WiFi接收节点所配备的另外一个天线所感知到的来自反射标签的信号；
WiFi接收节点解码反向散射通信，并得到相应比特。
7.如权利要求1所述的一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法，其特征在于，所述在所述物联网网络的Mac层，利用一个WiFi节点所配备的两个半双工天线扩大反向散射通信的传输范围，包括：
WiFi发射节点发射WiFi信号的物理层头部和Mac层头部；
WiFi发射结点发射异步块，所述异步块包括Start字段、Transmit字段、一个Duration域以及若干个接收地址域；
反射标签感知信道并开始进行争用；
获得信道使用权的反射标签开始向WiFi接收节点发射数据包，未获得信道使用权的反射标签执行能量收集；
WiFi接收节点接收所述数据包，并记录获得信道使用权的反射标签的地址，在下一次传输中将数据包转发至5G客户终端设备。
8.如权利要求1所述的一种基于物联网节点辅助反向散射通信的方法，其特征在于，所述物联网网络包括一个5G客户终端设备、至少两个WiFi节点以及至少两个标签。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
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