基于快速通断分割双工的虚拟全双工无线通信

本文介绍了一种由半双工无线电组成的移动自组织或对等网络物理层和介质访问控制（MAC）层设计的新范式。配备此类无线电的节点无法在同一频率上同时发射和接收有用信号。与传统设计中节点的发射帧避开其接收帧调度不同，每个节点在每个帧间隔内通过随机生成的通断双工掩码（或签名）发射信号，并在其自身的每个断时隙接收信号。这被称为快速通断分割双工（RODD）。在单个帧的周期内，每个节点可以向部分或全部对等节点发送消息，并可能同时接收来自每个对等节点的消息。因此，RODD使用半双工无线电实现了虚拟全双工通信，并且可以显著简化网络协议栈更高层的设计。本文在一般设置下评估了RODD的吞吐量，其显著大于ALOHA的吞吐量。在主导业务是从节点到其一跳对等节点的同时广播的情况下，例如在自发的无线社交网络、紧急情况或战场上，RODD尤为高效。本文还讨论了对等节点发现、通断签名分布、同步和差错控制编码等重要设计问题。