高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议

周 逊，周海东，任 智，邹明芮，李光彬

(1．重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室，重庆400065; 2．中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳621900)(*通信作者电子邮箱352202778@qq．com)

0 引言

太赫兹(Terahertz，THz)波［1－2］是位于毫米波和远红外光波之间的电磁波，其波长范围为0．03～3 mm，相应频率范围为0．1～10 THz。太赫兹波处于宏观经典理论向微观量子理论的过渡区，它是人类最后一个尚未完全认知利用的频段［3］。太赫兹的频段较宽，且大部分尚未被分配使用，能够承载数Gb/s的数据量，具有广泛的应用前景;但是太赫兹波在空气中传播时衰减较大，并且当空气中水分子较多时衰减尤其严重。太赫兹波的衰减特性决定了其在短距离超高速无线通信方面有巨大的应用潜力，尤其是室内短距离无线通信方面［4］，因此太赫兹可以很好地应用在无线个域网中。

太赫兹无线个域网［5］是一种短距离超高速无线通信网络，该网络采用太赫兹频段作为载波进行无线通信，该频段具有超大连续可用带宽，能够提供高达10 Gb/s及其以上的数据传输速率，可以满足人们对日益增长的数据传输速率的需求。

接入方法工作在网络中的MAC(Medium Access Control)层，主要承担着信道的接入控制，在通信体系架构中起着重要的作用。近年来，人们对于太赫兹无线个域网双信道接入方法的研究，已经取得了一定进展，相关的研究工作仍在继续进行:Jornet等［6］较早在太赫兹无线个域网接入方法上进行研究，提出了一种基于物理层感知的、用于纳米传感网的太赫兹无线网络接入方法(PHysical Layer Aware MAC protocol for Electromagnetic nanonetworks，PHLAME)，结合物理层脉冲通信的特点，可以使节点在任意时刻发送数据。由于采用重复编码机制、低权重编码机制和不同的符号速率机制，因此它可以有效减少数据帧发生碰撞，提高网络吞吐量。Wang等［7］在现有技术的基础上，提出一种能量和频谱感知的接入方法(Dynamic Scheduling Scheme based on TDMA，DSS-TDMA)，其中网络的节点由一般的纳米传感器节点和逻辑地位更高、具有无线个域网控制功能的控制器节点组成，DSS-TDMA是一种基于时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)和随机接入(Random Access，RA)的太赫兹无线个域网MAC协议，对以后研究和设计太赫兹无线个域网MAC协议提供了重要的指导思想;Lin等［8］提出了一种具备能量控制的脉冲级别波束切换的太赫兹微微网接入方法，他们认为太赫兹波段的MAC协议应该关注“传输调度”而不是“竞争接入”，主要原因是太赫兹波段能够提供极大的传输带宽。为了解决太赫兹波段的高路径衰减问题，可以考虑使用波束赋形中的可控窄带波束部分。

目前关于太赫兹无线个域网双信道MAC协议研究较少:文献［9］提出了一种利用带外信令的增强型组网机制，通过在低频段进行信道扫描及信令交互来确定节点间彼此的大致方位，在太赫兹频段使用高增益天线进行精确扫描，扫描结束之后再进行太赫兹通信。文献［10］也利用了这种带外信令对太赫兹数据传输进行优化，在太赫兹信道进行持续数据传输，如果有数据发生了碰撞，则重传在传统的无线局域网信道进行，但重传的数据如何在接收端进行重组有待去研究。文献［11］在参考 IEEE802．11ac［12］的基础上提出了一种太赫兹辅助波束赋形MAC协议(Assisted Beamforming MAC protocol for Terahertz communication network，TAB-MAC)，其基本思想是在WiFi(IEEE802．11系列协议)工作的频段2．4 GHz信道(低频段)用全向天线来交换控制信息，在太赫兹信道(高频段)用定向天线进行真正的数据传输。该协议能够解决太赫兹通信距离受限问题，但存在信道利用率不高、数据传输时延较大等问题。针对此问题，本文提出了一种高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议(Efficient and Fast dualchannelMAC protocolforterahertzwirelesspersonalarea networks，EF-MAC)。

1 网络模型与问题描述

1．1 网络模型

TAB-MAC协议网络中的节点由锚节点(Anchor Node，AN)和常规节点(Regular Node，RN)组成:锚节点用来帮助常规节点获取自身节点的位置信息;常规节点用来发送数据。锚节点通过手动配置或者配备全球定位系统(Global Positioning System，GPS)定位模块来获取自己的位置信息;常规节点配备双收发器，其中一台收发器工作在Wifi信道交互控制信息，另一台收发器工作在太赫兹信道进行数据传输。常规节点和锚节点在WiFi信道使用全向天线进行交互信息，常规节点之间在太赫兹信道使用定向天线进行数据传输。TAB-MAC协议的网络模型如图1所示。

TAB-MAC方法使用了请求发送(Request To Send，RTS)帧、允许发送(Clear To Send，CTS)帧和测试(Test To Send，TTS)帧三种帧，它们具有类似的帧结构，如图2所示。为了兼容现有的MAC方法，帧的首部和尾部结构设计参照了802．11ac标准。RTS和CTS帧有着相同的帧体结构，其中包括3个2字节的位置字段，用来确定普通节点在三维空间中的位置信息，以及4字节的波束赋形天线信息(包含波束带宽和指向);测试帧是一个短的数据帧，它的帧体是一个长度为4字节的数据字段。

图1 网络模型Fig．1 Network model

图2 帧格式Fig．2 Frame format

TAB-MAC协议的交互过程如图3所示。在WiFi信道:有数据发送需求的源节点用全向天线向目的节点发送一个请求发送(RTS)帧，RTS帧中包含源节点的位置信息;目的节点收到RTS帧之后，若信道空闲，等待一段时间短帧间间隔(Short Interframe Space，SIFS)之后，就向源节点回送一个允许发送(CTS)帧，CTS帧中包含目的节点的位置信息;源节点和目的节点根据彼此交换的信息，调整太赫兹波束成形天线，使用定向天线相互对准，然后切换到太赫兹信道。在太赫兹信道:源节点准备进行数据传输，首先源节点会向目的节点发送一个测试(TTS)帧(为了确保源节点和目的节点的定向天线相互对准)，目的节点收到TTS帧会向源节点回送一个确认帧(Acknowledgement，ACK)，源节点收到ACK之后才可以向目的节点发送数据帧。目的节点对收到的多个数据帧使用一个确认帧进行确认。

图3 TAB-MAC协议Fig．3 TAB-MAC protocol

1．2 问题描述

综上所述，人们对太赫兹无线个域网双信道接入方法的研究已经开展了一段时间，在WiFi信道传输控制信息、太赫兹信道传输数据等方面取得了一定的进展，但深入研究发现，现有TAB-MAC协议存在如下问题:

问题1 在太赫兹信道上进行数据传输之前，为了保障可靠传输，源节点首先会在太赫兹信道上向目的节点发送一个测试帧，目的节点收到测试帧后会在太赫兹信道上向源节点回复一个ACK帧，源节点收到ACK帧之后才会向目的节点发送数据帧。这在一定程度上可以提高数据传输的可靠性，但也引入了冗余控制开销和一定的数据传输延迟。

问题2 根据现有相关双信道接入方法，在WiFi信道的RTS/CTS帧交互过程中，源节点发给目的节点的RTS帧装有源节点的位置信息，目的节点发给源节点的CTS帧装有目的节点的位置信息。如果源或目的节点通过之前的RTS/CTS帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变，那么RTS或CTS帧中的位置信息就没有必要进行传送，在这种情况下，RTS或CTS帧会存在控制信息(即位置信息)的冗余。

2 EF-MAC协议

针对1．2节问题，提出一种高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议——EF-MAC。该协议较好地解决了上述问题，从而能够降低控制开销，从整体上加快数据传送，降低数据的平均延迟。

2．1 EF-MAC协议的新机制

2．1．1 目的节点向源节点发送测试帧

为了解决上述问题1，本文提出了“目的节点向源节点发送测试帧”新机制，该新机制的基本思路是:在通常和大多数情况下，人们把太赫兹无线个域网使用的太赫兹信道视为是对称的，因此可以由目的节点在太赫兹信道上向源节点发送测试帧且该测试帧不用回复ACK帧，这样做同样能达到测试太赫兹信道能否正常通信的效果。于是便能够少收发一个ACK帧，降低控制开销，而且有利于减小数据传输延迟。

本文提出的“目的节点向源节点发送测试帧”新机制的主要操作如下:

1)如果一个节点的WiFi-MAC部分(本文所述的具有THz-WiFi双信道通信能力的太赫兹无线个域网在节点的MAC层分为THz-MAC和WiFi-MAC两部分)收到另一个节点发给它的RTS帧(当前节点地址=RTS帧“RA”字段值)且回复CTS帧之后，等待一段时间(等待时间的缺省值建议为RTT/4;往返时间(Round Trip Time，RTT)，可以通过公式“RTT=收到CTS的时间－发出RTS的时间计算”)，然后将源节点(发送RTS帧的节点)位置信息、从RTS帧中提取的天线信息和“发送测试帧”信息(一种在节点内部传送的信息，供WiFi-MAC部分用于通知THz-MAC部分发送测试帧，建议缺省长度为1字节并用值代表信息类型)传送给本节点的THz-MAC部分。

2)如果一个节点的THz-MAC部分收到了WiFi-MAC部分传来的另一个节点位置信息、天线信息和“发送测试帧”信息，则先使用该位置信息和天线信息调整天线方向和状态，使天线发射方向对准另一节点;然后，生成一个测试帧，将相关信息装入其中，并用单播方式将该测试帧发送给另一个节点。

3)如果一个节点的WiFi-MAC部分在发送RTS帧后收到CTS帧，则将CTS帧发送节点的位置信息、CTS帧中的天线信息和“调节天线接收方向”信息(一种在节点内部传送的信息，供WiFi-MAC部分用于通知THz-MAC部分调节天线接收方向，建议缺省长度为1字节并用值代表信息类型)传送给THz-MAC部分。

4)如果一个节点的THz-MAC部分收到了WiFi-MAC部分传来的另一个节点位置信息、天线信息和“调节天线接收方向”信息，则使用该位置信息和天线信息调整天线方向和状态，使天线接收方向对准另一个节点。

5)如果一个节点的THz-MAC部分收到另一个节点在太赫兹信道上发来的测试帧，则在太赫兹信道上向该节点发送数据帧。

6)如果一个节点的THz-MAC部分发送测试帧之后，等待一段时间(等待时间为T1，可以根据公式T1=收到的第一个数据帧时间－发送测试帧的时间计算得到)没有收到另一个节点发送的数据帧(包含测试帧丢包情况)，则重传测试帧。

7)如果一个节点的THz-MAC部分重传测试帧达到最大重传次数M(M=5)还没有收到另一个节点发送的数据帧，则将“重新进行RTS/CTS交互”信息(一种在节点内部传送的信息，供THz-MAC部分用于通知WiFi-MAC部分重新进行RTS/CTS交互，建议缺省长度为1字节并用值代表信息类型)传送给WiFi-MAC部分。

2．1．2 自适应取消节点位置信息的收发

为了解决上述问题2，本文提出了“自适应取消节点位置信息的收发”新机制，该新机制的基本思路是:在每个RTS/CTS帧交互过程中，每个节点都对“对方节点是否知道自己的位置”“对方节点知道的自己位置”这两项信息进行记录;在后续再次与对方节点进行RTS/CTS帧交互时，如果对方节点已知自己的位置且自己的位置未发生变化，便不再将自己的位置信息发送给对方，从而能够在整体上减少位置信息的传送，降低控制开销。

本文提出的“自适应取消节点位置信息的收发”新机制的主要操作如下:

1)每个节点都在自己的MAC层的WiFi-MAC部分建立一张新类型的表——节点位置感知表，用以记录其他节点是否知道自己的位置以及知道的是哪个位置;节点位置感知表每条表项有4个字段:节点地址(或节点ID)、节点位置(可以用XYZ坐标)、节点是否知道自己位置(建议用“1”表示知道、用“0”表示不知道;初始值和缺省值为“0”)、节点知道的自己位置;节点位置感知表表项的数量根据实际情况确定，可以变化。

2)如果一个节点在WiFi信道向另一个节点发送了RTS帧且收到了对方节点广播的CTS帧，由于RTS帧包含当前节点的位置信息，因此当前节点便知道对方节点已获知自己的位置信息，于是，在节点位置感知表中建立或更新(如果位置表丢失则进行重新建立位置感知表，如果未有对方节点的表项则进行建立，如果原来已有对方节点的表项则进行更新)对应于对方节点的表项:“节点地址”字段填入对方节点地址，“节点位置”字段填入对方节点位置(从CTS帧中获得)，“节点是否知道自己位置”字段填“1”，“节点知道的自己位置”填入自己发出的RTS帧中的位置信息(如果RTS帧被简化，未包含位置信息，则填入节点当前位置信息)。

3)如果一个节点在THz信道向另一个节点发送了测试帧后收到了对方节点发来的数据帧，则当前节点的THz-MAC部分便知道对方节点已获知自己的位置信息;于是，当前节点的THz-MAC部分便发送一个长度为1字节(其值表示信息类型)的“对方已知自己位置”信息给WiFi-MAC部分。

4)如果一个节点的WiFi-MAC部分收到自己的THz-MAC部分传来的“对方已知自己位置”信息，则在节点位置感知表中建立或更新(如果位置表丢失则进行重新建立位置感知表，如果未有对方节点的表项则进行建立，如果原来已有对方节点的表项则进行更新)对应于对方节点的表项:“节点地址”字段填入对方节点地址(从最近收到的RTS帧中“TA”字段获得)，“节点是否知道自己位置”字段填“1”，“节点知道的自己位置”填入CTS帧中的位置信息(如果CTS帧被简化，未包含位置信息，则填入节点当前位置信息)。

5)如果一个节点在WiFi信道收到了其他节点发送的RTS帧，则从RTS帧中提取出位置信息，然后在节点位置感知表中建立或更新(如果位置表丢失则进行重新建立位置感知表，如果未有对方节点的表项则进行建立，如果原来已有对方节点的表项则进行更新)对应于对方节点的表项:“节点位置”字段填入对方节点位置。

6)如果一个节点要向另一个节点发送RTS帧，它先查询自己WiFi-MAC部分的节点位置感知表，判断“有对方节点的表项”“对方节点表项中‘节点是否知道自己位置’字段的值为1”“对方节点表项中的位置信息和当前自己的位置信息相同”三个条件是否同时成立;如果是，则使用一种不带节点位置信息的新类型 RTS帧——WL-RTS帧(Without Location Request To Send，通过帧类型字段的值与RTS帧相区别)，不广播自己的位置信息;否则(包含位置感知表丢失)，使用常用的RTS帧类型，广播自己的位置信息。

7)如果一个节点要向另一个节点发送CTS帧，它先查询自己WiFi-MAC部分的节点位置感知表，判断“有对方节点的表项”“对方节点表项中‘节点是否知道自己位置’字段的值为1”“对方节点表项中的位置信息和当前自己的位置信息相同”三个条件是否同时成立:如果是，则使用一种不带节点位置信息的新类型 CTS帧——WL-CTS帧(Without Location Clear To Send，通过帧类型字段的值与CTS帧相区别)，不广播自己的位置信息;否则(包含位置感知表丢失)，使用常用的CTS帧类型，广播自己的位置信息。

8)如果一个节点的WiFi-MAC部分收到了发给自己的、不带位置信息的WL-RTS或WL-CTS帧(通过帧类型字段的值来识别)，则只从中提取持续时间和波束赋形天线信息，不做提取位置信息的操作;然后，查询自己节点位置感知表来获得对方节点的位置信息，并将该信息传送给本节点的THz-MAC部分。

“自适应取消节点位置信息的收发”新机制中WL-RTS和WL-CTS帧结构如图4和图5所示。

图4 WL-RTS帧结构Fig．4 WL-RTS frame format

图5 WL-CTS帧结构Fig．5 WL-CTS frame format

2．2 EF-MAC协议的基本操作

TAB-MAC协议主要是在WiFi信道传输控制信息，在太赫兹信道进行真正的数据传输，主要分为WiFi信道和太赫兹信道两种模式，因此EF-MAC协议也是在这两种模式下，具体步骤如下:

1)WiFi信道。本文提出的太赫兹无线个域网双信道接入协议在WiFi信道的主要操作是广播及接收信标消息，由锚节点和常规节点执行，具体步骤如下:

步骤1 锚节点周期性地广播信标信号，常规节点根据收到的信标信号来获取自己的位置信息。

步骤2 如果源或目的节点之前已经进行过RTS/CTS帧交互过程，则采用本文提出的“自适应取消节点位置信息的收发”机制;否则采用原协议。

步骤3 源和目的节点根据彼此交互的信息，使用定向天线对准，然后切换到太赫兹信道，准备数据传输。

2)太赫兹信道。太赫兹信道的核心操作是源节点和目的节点之间进行数据传输。源节点和目的节点执行如下操作步骤:

步骤1 源节点和目的节点切换到太赫兹信道，则采用本文提出的“目的节点向源节点发送测试帧”新机制，由目的节点向源节点发送测试帧。

步骤2 源节点收到目的节点发送的测试帧后，立即向目的节点发送数据帧，目的节点对收到的多个数据帧使用一个确认帧进行确认。

2．3 EF-MAC协议的性能分析

为确定EF-MAC协议的有效性，本文采用TAB-MAC协议作为对比对象，对其进行理论分析验证。

引理1 与TAB-MAC协议相比，EF-MAC协议有更小的测试时延。

原TAB-MAC协议测试时延如下所示:

其中:Tswitch为切换时间，它代表从WiFi信道全向天线切换到太赫兹信道波束成形天线所用的时间;TTTS是发送一个TTS帧(测试帧)所用的时间;TACK是发送ACK帧所用的时间;Tsifs是短帧间间隔时间;Tprop是传播时延。

“目的向源节点发送测试帧”新机制的测试时延如下:

根据式(1)和(2)可知，Ttest2＜Ttest1，则EF-MAC协议测试时延小于原协议。减少的测试时延用Tdecrease表示，如式(3)所示:根据式(3)可知EF-MAC协议的测试时延与TAB-MAC协议相比减少了发送ACK帧时间和一个传播时延。

引理2 与TAB-MAC协议相比，EF-MAC协议能够提升网络平均吞吐量。

假设网络中有N个源节点且发送数据帧的长度都为L，每个源节点发送K个数据帧，目的节点正确收到数据帧的概率为PS，定义网络中的平均吞吐量为目的节点接收总的数据帧与节点之间平均端到端时延之比。目的节点收到数据帧的长度为L×K×PS，故网络的平均吞吐量S如式(4)所示:

其中:T表示源节点在WiFi信道RTS/CTS交互过程所用的时间t1或t2、测试时延Ttest1或Ttest2与数据帧发送给目的节点所需要的传输时延的时间之和。EF-MAC协议采用自适应取消节点位置信息收发机制，与TAB-MAC协议相比减少了RTS/CTS帧交互过程所用的时间，由引理1可知，EF-MAC协议的测试时延Ttest2小于TAB-MAC协议的测试时延Ttest1，两种协议的数据时延相等，因此可得EF-MAC协议的总时间开销T相对较小，所以可得EF-MAC协议的吞吐量高于原协议的吞吐量。

3 仿真验证

3．1 仿真统计量

1)信道利用率。信道利用率是指数据帧传输时间占信道总时间的比例，它体现出MAC协议的工作效率，其计算公式如下:

式中:Ti为第i个数据帧传输时延，T为网络通信总的时长。数据帧传输时间所占比例越大，说明信道资源无效时隙浪费越少，MAC层工作效率越高。

2)数据平均时延。数据时延一般指数据开销自产生到正确接收中间所用的时间。平均时延则是对所有的时延值取平均，计算公式如下:

式中:di为第i个数据时延，它包括层间处理、MAC层排队、传输以及传播耗时，一般不考虑目的节点处理时延，当数据出错需要重传时，重传耗时也包含在内;而N为当前网络中MAC层已正确接收的数据帧个数。

3)MAC层吞吐量。MAC层吞吐量是指MAC层单位时间内向上层提交数据的总量，单位取比特每秒(b/s)，计算公式如下:

式中:Drec为各节点MAC层正确接收的数据开销大小，T为网络通信总的时间，在仿真中即数据产生开始时刻到当前时刻。MAC层吞吐量不仅受物理层条件限制，还受MAC协议工作效率的影响。

4)缓存数据量。缓存数据量指的是节点缓存中数据的个数，在仿真中，为了避免统计过程中出现的随机性，统计时采用的是多次统计取平均值的方法，计算公式如下:

式中:pj为第j次统计时节点缓存中数据个数，M为总的统计次数。

3．2 参数设置数学量

仿真中采用仿真工具OPNET14．5对所述算法进行仿真验证，主要的仿真参数如表1所示。

表1 主要仿真参数Tab．1 Simulation main parameters

4 仿真结果及分析

4．1 信道利用率

如图6所示，信道利用率随节点数的增加而增大，然后会趋于平稳保持不变。当网络达到饱和时，EF-MAC协议信道利用率与另两种协议相比较高。信道利用率提高的主要原因为:1)EF-MAC协议由目的节点向源节点发送测试帧，减少了测试时延，从而增大传输数据帧占总的信道时间比例，提高信道利用率;2)“自适应取消节点位置信息的收发”机制如果源或目的节点通过之前的RTS/CTS帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变，那么RTS或CTS帧中的位置信息就没有必要进行传送，减少控制帧占总的信道时间比例，提高信道利用率。

图6 三种协议信道利用率对比Fig．6 Comparison of channel utilization among three protocols

4．2 数据平均时延

如图7所示，数据平均时延随着节点数的增加而增大。从整体上看EF-MAC协议数据平均时延较另两种协议有所降低。时延降低的主要原因为:1)“目的节点向源节点发送测试帧”机制减少了一个传播时延和一个发送确认帧时间，从而减少数据传输时延;2)“自适应取消节点位置信息的收发”机制中如果源或目的节点通过之前的RTS/CTS帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变，可以省去RTS或CTS帧中的位置信息，从而减少冗余控制开销，降低数据传输时延。

图7 三种协议数据平均时延对比Fig．7 Comparison of data average delay among three protocols

4．3 MAC 层吞吐量

如图8所示，从总体上看，随着节点数的增加，MAC层吞吐量会逐渐增大然后趋于稳定(随着节点数的增加，协议所支持的业务量达到上限)，随后会有下降趋势(随着节点数的增多，发生碰撞的概率会变大)。EF-MAC协议在网络饱和的情况下吞吐量明显高于TAB-MAC协议，这主要原因在于:1)“目的节点向源节点发送测试帧”新机制中源节点收到测试帧后可以立即发送数据帧，减少控制开销，可以减少测试时延，从而在相同的信道时间内可以发送更多的数据帧;2)“自适应取消节点位置信息的收发”机制中如果源或目的节点通过之前的RTS/CTS帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变，可以省去RTS或CTS帧中的位置信息，从而减少冗余控制开销，降低数据传输时延，提高网络吞吐量。

图8 三种协议MAC层吞吐量对比Fig．8 Comparison of MAC layer throughput among three protocols

4．4 缓存数据量

如图9所示，EF-MAC协议缓存数据量较另两种协议较低，缓存数据量降低的主要原因是:1)“目的节点向源节点发送测试帧”新机制中源节点收到测试帧后可以立即发送数据帧，减少控制开销，数据能以最快的速度转发出去，保证缓存中的数据量始终维持在较低的水平;2)“自适应取消节点位置信息的收发”机制中如果源或目的节点通过之前的RTS/CTS帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变，可以省去RTS或CTS帧中的位置信息，能够提高信道利用率，促进数据转发，从而降低缓存数据量。

图9 三种协议缓存数据量对比Fig．9 Comparison of cached data volume among three protocols

5 结语

本文主要针对太赫兹无线个域网中现有TAB-MAC协议在设计时存在数据传输时延较大、信道利用率较低问题，提出一种适用于太赫兹无线个域网的高效快速的双信道接入协议——EF-MAC。EF-MAC协议通过采用目的节点向源节点发送测试帧机制，源节点收到测试帧后可以立即发送数据帧，可以有效减小数据传输时延;采用“自适应取消节点位置信息的收发”机制，如果源或目的节点通过之前的RTS/CTS帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变，可以省去RTS或CTS帧中的位置信息。最后通过仿真验证了EF-MAC协议的有效性。在以后的研究中，本文将进一步研究如何实现太赫兹无线个域网双信道MAC协议的空分复用，实现多对节点并行传输。