認知無線網絡中傳輸層TCP協(xié)議性能改進研究.pdf

1、如今稀缺的無線頻譜資源不能滿足需求，制約了未來無線通信技術的快速發(fā)展。認知無線電（Cognitive Radio，CR）技術可以動態(tài)檢測網絡中未被使用的頻譜資源，并充分加以利用，可有效緩解資源短缺問題，因此認知無線電及相關網絡成了當今無線電領域中熱門的研究課題。然而 CR網絡中針對如何改善運輸層TCP協(xié)議的研究卻很少。認知無線網絡的時變性，傳統(tǒng)的TCP協(xié)議無法適應，只會降低TCP傳輸性能及端與端之間的吞吐量。為解決這些問題，本文結合Cr

2、oss-Layer和 Layer-Preserved結構，分析影響TCP協(xié)議性能的因素，對傳統(tǒng)TCP協(xié)議性能進行改進。具體研究和改進內容如下：
　　首先，論文介紹TCP協(xié)議相關知識，如TCP的報文格式，運輸連接管理和實現可靠傳輸所涉及的相關機制。重點介紹擁塞控制原理及四種相關算法。分析認知無線網絡中影響TCP傳送性能的相關因素，如授權用戶活動、認知用戶頻譜探測與切換等。
　　接著，簡述Cross-Layer結構的相關原理和理

3、論實現過程。認知用戶具有頻譜探測功能，使其可以不斷探測周圍的空閑頻譜及授權用戶的接入。若授權用戶出現，并探測到有空閑頻譜存在，則進行頻譜切換，以便不干擾授權用戶活動。但認知用戶頻譜探測與切換會產生時延，導致重傳定時器超時，迫使認知用戶進入慢開始階段，降低了端與端之間的傳輸性能。本文為了改善上述問題，采用TCP-MAC跨層，提出一種性能改進的認知無線網絡TCP協(xié)議——TCP-CR協(xié)議。使用NS2仿真工具，基于不同網絡情景，將性能改進的TC

4、P-CR協(xié)議與TCP-Reno和TCP-Vegas協(xié)議進行傳輸性能比較。分析結果可以得出，TCP-CR可以緩解認知用戶頻譜探測及切換所帶來的延時問題，有效提高網絡的傳輸吞吐量。
　　最后，本文引入Layer-Preserved結構模型，即在傳統(tǒng)的TCP協(xié)議中引入兩個模塊：知識模塊（Knowledge Module,KM）和認知模塊（Cognitive Module,CM）。KM模塊收集并儲存實現認知功能所需的相關信息，如鏈路往返時