TAB-MAC：太赫兹通信网络的辅助波束成形MAC协议

太赫兹（THz）通信被视为满足对高速无线通信网络不断增长的需求的关键技术之一。 在太赫兹频率上非常高的路径损耗和太赫兹收发器的功率限制限制了太赫兹网络中的通信距离。 在发射和接收中同时需要波束成形定向天线，以在几米之外的距离上进行通信。 这导致了链路层的许多挑战，而现有的媒体访问控制（MAC）协议无法轻松解决这些挑战。 本文提出了一种用于THz通信网络的辅助波束成形MAC协议（TAB-MAC）。 该协议利用了两种不同的无线技术，即2.4 GHz的WiFi和THz频段通信。 特别是，节点依靠全向2.4 GHz信道交换控制信息并协调其数据传输（阶段1），而实际的数据传输仅在节点对齐其波束（阶段2）后才以THz频率进行。 建立了一个数学框架来分析TAB-MAC协议在分组延迟和吞吐量方面的性能，并根据总数据大小，数据帧大小，节点密度和THz频带中的数据速率来推导理论上限。 提供了数值结果，以评估所提出协议在不同情况下的性能并定义协议设计准则。 结果表明，所提出的协议最大程度地提高了THz信道利用率和可实现的吞吐量。