分布式无线自组织网络的高吞吐量跨层方案

在无线自组织网络中，分布式节点可以协作形成天线阵列以实现远距离通信，从而获得高能量效率。在先前的工作中，Ochiai 等人证明了这种协作波束成形可以实现统计上良好的波束方向图，具有窄主瓣和低旁瓣。然而，协作过程引入了显著的延迟，因为所有协作节点都需要访问相同的信息。本文提出了一种显著降低协作开销的技术。该方案包含两个阶段。在第一阶段，节点以随机接入方式本地传输。当发生冲突时，冲突的数据包被视为冲突数据包的线性混合。在第二阶段，一组协作节点作为分布式天线系统，将接收到的模拟波形波束成形到一个或多个远距离目的地。这一步骤需要将接收到的模拟波形乘以一个复数，该复数由每个协作节点独立计算，从而能够根据最终目的地分离冲突的数据包。该方案要求每个节点具有网络坐标的全局知识。所提出的方案可以实现高吞吐量，在某些情况下超过一。