HUFD-MAC：提高太赫兹无线个域网时隙利用率的快速定向协议

"太赫兹高时隙利用率快速定向MAC协议" 太赫兹无线个域网是一种新兴的通信技术，其工作频率在0.1到10 THz之间，具备极高的带宽潜力，能够实现每秒十吉比特以上的数据传输速率。然而，这种技术在实际应用中面临诸多挑战，尤其是在移动场景下。传统的MAC协议往往无法有效应对太赫兹通信特有的问题，如冗余单节点扇区时段分配、波束赋形训练的高开销和长耗时。 为了解决这些问题，"太赫兹高时隙利用率快速定向MAC协议"（HUFD-MAC）应运而生。HUFD-MAC协议针对太赫兹通信的特点进行了优化设计，通过采用冗余单节点扇区传输下行数据的方式，减少了不必要的时段分配，从而提高了时隙利用率。此外，该协议还引入了一种基于时间信息的机制来减少波束训练帧的数量，进一步降低了网络开销，并缩短了波束赋形所需的时间。 波束赋形技术在太赫兹通信中扮演着关键角色，它可以克服高路径衰减带来的通信距离限制，通过精确的指向性增强信号传输。然而，波束赋形的过程需要大量的训练和同步，这在传统MAC协议中可能导致较高的开销和延迟。HUFD-MAC协议通过精简这一过程，显著提升了系统的效率。 比较HUFD-MAC协议与现有的IEEE 802.15.3c和ACAP-MAC协议，仿真结果显示，HUFD-MAC能够降低网络开销约3.23%，同时提升MAC层吞吐量约8.50%。这样的改进对于提高整体系统性能和用户体验至关重要。 在太赫兹通信领域，文献中的其他研究也提出了各种波束赋形策略。例如，有的采用多级波束赋形方案，从准全向级别逐步细化到扇区级别和波束级别，以适应不同的传播环境和距离需求。另一些研究则利用低频段进行初步定位，然后在高频段进行精细波束扫描，以降低搜索时间和复杂度。 太赫兹高时隙利用率快速定向MAC协议（HUFD-MAC）是针对太赫兹无线个域网优化的一种创新解决方案，它通过改进的时隙管理和波束训练策略，提升了通信效率，降低了网络负担，为未来太赫兹通信的广泛应用奠定了基础。