HTLL-MAC：一种提高太赫兹无线个域网吞吐量和降低时延的协议

"高吞吐量低时延的太赫兹无线个域网MAC协议" 本文主要探讨了在太赫兹无线个域网中，如何优化MAC（Medium Access Control）协议以实现更高的网络吞吐量和更低的数据传输时延。当前的太赫兹MAC协议存在一些问题，比如网络稳定性不足，动态均衡策略可能导致网络状态不稳，不合理的设计使得竞争窗口导致的退避时间过长，以及CTA（Clear Channel Assessment）分配长度超过实际需求，造成时隙浪费。针对这些问题，研究者提出了一种名为HTLL-MAC（High Throughput and Low Latency MAC protocol）的新协议。 HTLL-MAC协议的核心改进点包括： 1. **动态均衡接入机制**：该机制旨在增强网络的稳定性，通过更智能的调度策略，确保各个节点的公平接入，减少由于动态均衡导致的网络波动。 2. **动态更改重传竞争窗口**：这一方法针对退避时间过长的问题，通过动态调整重传竞争窗口的大小，可以有效地缩短节点在发生冲突后的等待时间，从而加快数据传输速率。 3. **启用CTA剩余时隙机制**：当分配的CTA长度大于实际所需的时隙数量时，HTLL-MAC协议能够有效地利用这些剩余时隙，避免资源浪费，进一步提升网络效率。 理论分析和仿真实验表明，HTLL-MAC协议相比于传统的IEEE 802.15.3c标准和HTLD-MAC协议，在MAC层表现出更优的性能。具体表现为：吞吐量提升了6.15%，这意味着数据传输的容量和效率得到显著提高；同时，数据平均时延降低了32.53%，这代表了数据包从发送到接收所需的时间明显减少，对实时性和低延迟应用至关重要。 太赫兹波作为一种新兴的无线通信技术，其频率范围介于毫米波和远红外光之间，具有极高的带宽潜力，支持高速数据传输。太赫兹无线个域网作为其应用场景之一，有望在未来实现数十Gb/s甚至1Tb/s的传输速率。然而，这也带来了新的挑战，如MAC层设计的复杂性，需要兼顾高吞吐量、低时延和网络稳定性。 目前的研究大多基于IEEE 802.15.3c标准进行改进，例如文献[5]提出的以该标准为基础的太赫兹MAC层理论，文献[6]中的太赫兹电磁纳米网络MAC协议，以及文献[7]的HTLD-MAC协议。这些工作为太赫兹MAC协议的发展提供了理论基础和实践经验，但仍有待优化和创新，以应对不断增长的高速通信需求。 HTLL-MAC协议通过引入新的策略和机制，成功地解决了现有太赫兹MAC协议的部分问题，提高了网络性能，为未来太赫兹无线个域网的高效运行提供了有力的支持。