認(rèn)知無線電中TCP跨層優(yōu)化方案研究.pdf

1、目前，無線頻譜資源因通信技術(shù)的快速發(fā)展而變得越來越緊缺，然而固定的頻譜分配制度卻使得有限的頻譜資源得不到有效利用。認(rèn)知無線電(Cognitive Radio，CR)技術(shù)可解決當(dāng)前有限的可用頻譜和低的頻譜利用率之間的矛盾。本文以提高CR網(wǎng)絡(luò)中的TCP性能為目標(biāo)，對(duì)機(jī)會(huì)頻譜接入中的信道接入決策和TCP吞吐量跨層優(yōu)化問題進(jìn)行相關(guān)研究。
　　由于受到感知設(shè)備能力的影響，次用戶無法對(duì)頻譜進(jìn)行完全感知。針對(duì)該問題，本文首先使用部分可觀測(cè)馬爾可

2、夫決策過程(Partially Observable Markov Decision Process, POMDP)模型對(duì)次用戶的頻譜感知和接入過程進(jìn)行建模；然后將該模型轉(zhuǎn)化為信念狀態(tài)馬爾可夫決策過程(Belief Markov Decision Process, BMDP)模型；最后使用Sarsa(λ)算法來求解BMDP模型，以幫助次用戶選擇合適的信道進(jìn)行接入。仿真結(jié)果表明：本文所提出的機(jī)會(huì)頻譜接入方案能提升次用戶的吞吐量、有效傳輸容

3、量和頻譜利用率，同時(shí)降低數(shù)據(jù)傳輸過程中的誤比特率。
　　為提高CR網(wǎng)絡(luò)中端到端的傳輸性能，本文使用基于POMDP的機(jī)會(huì)頻譜接入方案來完成次用戶的信道選擇?？紤]感知時(shí)間和傳輸時(shí)間對(duì)CR網(wǎng)絡(luò)中TCP性能的影響，本文在TCP Westwood協(xié)議基礎(chǔ)上加入跨層通知機(jī)制和傳輸預(yù)判機(jī)制，以增強(qiáng)該協(xié)議在CR環(huán)境下的適應(yīng)能力。另外，本文還通過建立的TCP吞吐量跨層模型找出了本文所搭建仿真場(chǎng)景下的最優(yōu)感知時(shí)間。仿真結(jié)果表明：在CR網(wǎng)絡(luò)中，使用改進(jìn)