因特网拥塞控制算法及认知无线电MAC机制研究.pdf

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1、ResearchonCongestionControlAlgorithmsinInternetandtheCognitiveRadioMACschemes作者：王磊导师：肖扬教授北京交通大学2010年6月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说

2、明)学位论文作者签名：互一磊导师签名：协签字日期：加／口年多月矸日签字同期：zo卢年多月码阳’，●f▲--‘◆●f●中图分类号：TP393UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文因特网拥塞控制算法及认知无线电MAC机制研究ResearchonCongestionControlAlgorithmsinInternetandtheCognitiveRadioMACschemes作者姓名：王磊导师姓名：肖扬学位类别：工学学科专业：模式识别与智能系统学号：08120483职称：教授学位级别：硕士研究方向

3、：网络模型与算法北京交通大学2010年6月^致谢本论文的工作是在我的导师肖扬教授的悉心指导下完成的，肖老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。肖老师正直、稳重、友善的性格，将是我一生修养的目标；肖老师严谨的科学态度和勤恳的工作作风，将是我一生工作的榜样。在此衷心感谢两年来肖老师对我的关心和指导。肖扬教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向肖老师表示衷心的谢意。肖老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示诚挚的感谢。在实验室工作及撰写论

4、文期间，张楠师姐、鲁凌云师姐、刘晏昌、刘晓丽、刘静、宋丽丽、刘之幸、周晓、段鑫、杨洋等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向它们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。●1◆中文摘要摘要：一个完整的网络端到端通信包括无线接入网和有线核心网两部分。当前，随着因特网及互联网应用的迅速发展，网络拥塞和资源分配问题日益严重。这些问题是不可避免的，因为TCP和UDP用户都想要获得尽可能高的带宽以保证其服务质量，而网络容量却是有限的，因此，避免和控制网络拥塞问题是近年来的热点

5、研究课题。另外，无线通信技术的发展以及笔记本电脑等移动设备的广泛应用，无线网络优点逐渐体现出来，但是，无线频谱作为～种不可再生资源是有限的。认知无线电技术是解决频谱资源日益紧张的一个有效途径，也能够动态的适应无线环境的变化，及选择合适的频谱资源和传输方式动态接入到无线网络中。因此，本文主要从两大方面对网络模型和算法进行研究：(1)Internct网络拥塞控制机制研究；(2)认知网络IEEE802．22MAC(介质接入控制)层研究。本文在Intemet网络与认知无线网MAC模型的研究包括以下两大方面：1．Intemet

6、中主动队列管理拥塞控制机制数学模型研究。本文分析了TCP／AQM／RED流体模型，并提出了TCP／AQM／RED系统稳定的充分条件。同时扩展了TCP／AQM时滞系统模型以分析TCP与UDP混合流与多队列路由器拥塞控制机制，提出了一种TCP．UDP／AQM／RED模型。根据该模型，可有效地分析UDP流存在的条件下TCP／AQM系统的性能。最后介绍了一种支持区分服务的主动队列管理机制，对不同优先级的分组使用不同的丢包机制，从而达到为高优先级服务提供可靠的服务质量的目的。2．为了适应认知网络的环境，本论文提出一种新的MAC

7、机制，能够允许非授权用户自适应的共享可用带宽。当可用带宽资源不足时，认知用户在不影响主用户的情况下，有条件的接入空闲信道，并能很好的保证高优先级认知用户的网络服务质量，从而对资源进行合理利用。关键词：拥塞控制；主动队列管理；认知网络；介质接入控制分类号：TP393●-、r—ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Fortheeffiencientutilityofnetworksresources，theresearchonsomemodelsandkeyschemesinthenetworksarever

8、yimportant．TheEnd-to—Endnetworkincludingtwoparts：radioacessnetworkandcorenetwork．WiththerapiddevelopmentofIntemet，theproblemofnetworkcongestionsandresourcesallocationbecomem