WiFi ISAC论文速览 | MobiCom 2023, SenCom: Integrated Sensing and Communication with Practical WiFi

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WiFi ISAC论文速览 | MobiCom 2023, SenCom: 积极探索集成感知与实用的WiFi技术

论文原文链接：https://wands.sg/publications/full_list/papers/MobiCom_23_3.pdf

论文团队：浙大任奎、韩劲松团队

综述 *

SenCom是一种能够完美地融合到现有的通信网络中、具备强大功能的实用级集成感知与通信（ISAC）系统；它能够兼容多种传感应用，并且对WiFi通信性能几乎没有负面影响。

SenCom无需更改现有WiFi通信标准、硬件设备或配置。该方案将利用现有设施及数据包来实现感知功能。

SenCom面临两个主要挑战: 获取高精度的信道状态信息(CSI) 和 积累足够的 CSI 作为支撑

SenCom基于CSI校正手段获得高质量的一致性CSI, 该方案涉及转换方程用于统一CSI, 并结合补偿方程以抵消波束形成所带来的负面影响。

为了获取足够的CSI,SenCom采用了配准-重采样方案作为支撑手段用于支持上层传感应用，并同时利用激励机制以触发补偿探测包的发送

系统概览 *

SenCom包含映射建立阶段 和传感阶段 。

映射建立阶段 :进行CSI预校准和建立CSI与传感目标之间的映射关系。

传感阶段 :通过预先建立映射关系实现传感目标，并借助激励策略确保充足的CSI。

CSI校准 *

针对MIMO和波束形成带来的负面影响,SenCom提出CSI校准方法。

CSI变换 : 建立一种转换公式, 使得在各种不同的传输模式中采集的CSI得以转化为一致的形式。

波束生成补偿：设计一个补偿方程以重构潜在的波束生成矩阵，并利用其逆矩阵进行抑制。

统一CSI采样 *

对CSI进行配准和重新采样 :拟合其变化轨迹并在等间距的时间点上进行重新采样,以确保所得数据具有统一的维度.

激励策略 :不足时发送激励包,设计出权衡传感与通信性能的激励速率。

评估

SenCom可以支持各种传感任务,同时通信性能降低不超过2%。

复现两个传感应用,活动识别准确率达94.4%,步数计数误差率仅1.6%。

总结

SenCom 是一个功能强大的 ISAC 系统。
它能够支持多种 WiFi 感应应用的同时，在通信性能方面影响较小。
该系统向 ISAC 提供了一个切实可行且易于实施的有效方案。