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Adaptive MAC for space terahertz information network: modeling and performance optimization
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AI
DOI：10.1007/s11432-025-4639-3.png)
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摘要
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空间太赫兹信息网络（STIN）利用太赫兹（THz）频段进行数据传输，具有大容量和高速通信的优势。然而，现有研究通常忽视了THz特定特性对卫星网络介质访问控制（MAC）层性能的深刻影响，并且缺乏能够完全匹配THz高速传输能力的自适应MAC机制。为解决这一问题，本文提出了一种针对STIN的自适应MAC方案。该方案整合了物理、链路和网络层的信息，在每个传输周期中动态调整THz波束宽度和时隙分配，并根据变化的业务负载和信道条件选择最优握手流程和MAC接入机制。本文的主要创新点如下。首先，建立了一个结合排队理论和几何概率模型的STIN MAC性能分析框架，系统地揭示了THz特性对MAC性能的制约。其次，提出了一种多参数协同优化的MAC机制，能够在复杂动态环境中显著提高吞吐量和链路资源利用率。以地球静止轨道卫星与低地球轨道星座之间的太赫兹通信为典型场景，进行了仿真，结果表明，与传统的MAC机制相比，所提出的方案在链路波动条件下可实现最高27%的吞吐量增益，充分验证了其工程应用潜力。
Keyword:
terahertz
satellite network
MAC
performance optimization
modeling
期刊
IF:
7.6
论文数:
4.9K
被引数:
8.9K
机构
引用论文
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Terahertz Band Communication: An Old Problem Revisited and Research Directions for the Next Decade
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