認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中MAC與TCP層跨層協(xié)作機制的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技發(fā)展和社會進步,無線頻譜資源短缺問題日益突出,業(yè)界普遍認(rèn)為認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)頻譜有效利用的有效手段。在認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中,認(rèn)知用戶需要具備頻譜感知和切換的能力,在主用戶到來或者當(dāng)前鏈路質(zhì)量下降時到一定程度時,可以實現(xiàn)動態(tài)頻譜切換,從而不影響主用戶的通信和提高自身數(shù)據(jù)傳輸效率。但是頻譜感知和切換帶來的時延可能使認(rèn)知用戶數(shù)據(jù)包傳輸超時和接口隊列溢出,引起數(shù)據(jù)包丟失和重傳實際上沒有丟失的數(shù)據(jù)包,導(dǎo)致傳輸層頻繁的啟動慢啟動,降低傳輸性能

2、。
　　針對以上出現(xiàn)的問題,本課題在深入研究傳輸層和 MAC層數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上,提出了一種認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中 TCP層與 MAC層跨層協(xié)作的方案 TMC-CWN(TCP and MAC Cross-layer in cognitive wireless network)。通過建立 TCP層與 MAC層的跨層通道以及改進擁塞重傳機制,實現(xiàn)跨層協(xié)作。由此,TCP層可以知道 MAC層數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)和需要的數(shù)據(jù),如感知時間等參數(shù),并根據(jù)傳送上

3、來的信息及時啟動改進的擁塞機制和重傳機制,以消除由于頻譜感知和切換延時帶來的頻繁的慢啟動問題;針對傳統(tǒng)的 CSMA/CA接入機制在感知開始后仍然盲目退避導(dǎo)致沒有必要的數(shù)據(jù)重傳問題,課題改進 CSMA/CA接入機制,增加感知退避暫停過程。
　　為了驗證方案的可行性和合理性,采用 NS2仿真軟件,在基于 IEEE802.11協(xié)議的 WLAN網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建了一個認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境,并嵌入了跨層協(xié)作機制以及在MAC層模擬感知與傳輸周期性循環(huán)