The heterogenous wireless services and exponentially growing traffic call for novel spectrum- and energy-efficient wireless communication technologies. Recently, a new technique, called symbiotic radio (SR), is proposed to exploit the benefits and address the drawbacks of cognitive radio (CR) and ambient backscattering communications (AmBC), leading to mutualism spectrum sharing and highly reliable backscattering communications. In particular, the secondary transmitter (STx) in SR transmits messages to the secondary receiver (SRx) over the RF signals originating from the primary transmitter (PTx) based on cognitive backscattering communications, thus the secondary system shares not only the radio spectrum, but also the power, and infrastructure with the primary system. In return, the secondary transmission provides beneficial multipath diversity to the primary system, therefore the two systems form mutualism spectrum sharing. More importantly, joint decoding is exploited at SRx to achieve highly reliable backscattering communications. In this article, to exploit the full potential of SR, we provide a systematic view for SR and address three fundamental tasks in SR: (1) enhancing the backscattering link via active load; (2) achieving highly reliable communications through joint decoding; and (3) capturing PTx’s RF signals using reconfigurable intelligent surfaces. Emerging applications, design challenges and open research problems will also be discussed.

中文翻译：

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共生无线电：未来无线网络的认知反向散射通信

异构无线服务和呈指数增长的流量需要新颖的频谱和节能无线通信技术。最近，提出了一种称为共生无线电 (SR) 的新技术，以利用认知无线电 (CR) 和环境反向散射通信 (AmBC) 的优点并解决其缺点，从而实现互惠频谱共享和高度可靠的反向散射通信。特别是，SR 中的辅助发射机 (STx) 基于认知反向散射通信，通过源自主发射机 (PTx) 的 RF 信号向辅助接收机 (SRx) 发送消息，因此辅助系统不仅共享无线电频谱，而且还有电源和主系统的基础设施。作为回报，二次传输为主系统提供了有益的多径分集，因此两个系统形成互惠频谱共享。更重要的是，在 SRx 处利用联合解码来实现高度可靠的反向散射通信。在本文中，为了充分发挥 SR 的潜力，我们提供了 SR 的系统视图并解决了 SR 中的三个基本任务：（1）通过有源负载增强反向散射链路；(2)通过联合解码实现高可靠通信；(3) 使用可重构智能表面捕获 PTx 的 RF 信号。还将讨论新兴应用、设计挑战和开放研究问题。在 SRx 上利用联合解码来实现高度可靠的反向散射通信。在本文中，为了充分发挥 SR 的潜力，我们提供了 SR 的系统视图并解决了 SR 中的三个基本任务：（1）通过有源负载增强反向散射链路；(2)通过联合解码实现高可靠通信；(3) 使用可重构智能表面捕获 PTx 的 RF 信号。还将讨论新兴应用、设计挑战和开放研究问题。在 SRx 上利用联合解码来实现高度可靠的反向散射通信。在本文中，为了充分发挥 SR 的潜力，我们提供了 SR 的系统视图并解决了 SR 中的三个基本任务：（1）通过有源负载增强反向散射链路；(2)通过联合解码实现高可靠通信；(3) 使用可重构智能表面捕获 PTx 的 RF 信号。还将讨论新兴应用、设计挑战和开放研究问题。(3) 使用可重构智能表面捕获 PTx 的 RF 信号。还将讨论新兴应用、设计挑战和开放研究问题。(3) 使用可重构智能表面捕获 PTx 的 RF 信号。还将讨论新兴应用、设计挑战和开放研究问题。