具有突发流量的菱形网络：每比特最小能量的界

当无线网络中的数据流量具有突发性时，少量数据会零星地变得可用于传输，且其到达时间在接收端是未知的，因此发射端必须花费额外的能量来克服网络节点之间这种缺乏同步的状况。在实践中，使用预定义的头部序列来同步不同的网络节点。然而，在必须使用中继进行通信的网络中，同步整个网络所需的开销可能非常显著。在本工作中，我们研究了具有两个中继的异步菱形网络中能量高效通信的基本极限。我们将中继同步的概念形式化，表述为如果给定中继处的接收信号时，源消息到达时间的条件熵很小，则该中继是同步的。我们证明了，对于菱形网络中的突发流量，每比特最小能量是通过一种每个中继要么同步要么完全不使用的编码方案来实现的。该结果的一个推论是推导出了菱形网络中突发通信每比特最小能量的下界。该界使我们能够证明，将同步和通信任务分开执行（即同步信号先于通信块）的方案可以在一个常数比例范围内达到每比特最小能量，该比例在同步情形下为 2，在高度异步情形下为 1。