RF-Zero-Wire：多跳低时延符号同步 RF 通信的设计与分析
网络与互联网体系结构
2026-03-25 v1
摘要
有线网络与无线网络之间的时延差距在面向时延敏感场景的无线技术采用中存在挑战。该差距在典型用于工业传感器网络和机器人群集的多跳通信中尤为突出。其主要原因是常用无线协议依赖存储转发路由以及耗时的干扰规避程序。本文介绍了 RF-Zero-Wire，一种基于 RF 的符号同步通信协议。与按存储转发方式逐帧转发不同，节点并发地按符号转发帧，而无需紧密的时间同步。基于实际实验收集的数据，我们揭示了由晶体振荡器不完美性引入的不可避免的载波频率偏移 (CFO) 在并发符号传输下导致的脉冲干涉效应。这一现象以周期性的构造和破坏性干涉形式呈现，显著影响可靠性。随后，详尽的仿真研究表明，借助纠错码可克服干涉问题。RF-Zero-Wire 实现了跨 5 跳的 4 字节小帧的端到端时延小于 1ms。此外，实验证明 16 字节帧的时延仅随每跳增加 0.16%，而存储转发协议每跳时延增加超过 100%。本文还研究了网络可靠性与 CFO 范围、通信距离、节点密度和可实现数据速率之间的权衡，基于大规模仿真实验进行了分析。
引用
@article{arxiv.2603.23213,
title = {RF-Zero-Wire: Design and Analysis of Multi-Hop Low-latency Symbol-synchronous RF Communication},
author = {Xinlei Liu and Andrey Belogaev and Jonathan Oostvogels and Bingwu Fang and Danny Hughes and Jeroen Famaey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.23213},
year = {2026}
}