无线电网络传输层协议.doc

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1、计算机0903王斌学号1绪论随着无限通信技术的飞速发展，频谱资源变得越来越紧张。尤其是随着无限局域网络（WLAN）技术，无限个域网络（WPAN）技术和无限城域网（WMAN）级数的告诉发展，人们对宽带无限应用提出了更高的要求。而目前的频谱分配制度为固定频谱分配，将频谱分为2个部分：授权频段（LFB）和非授权频段（UFB）。大部分的频谱资源呗用于授权频段，非授权频段的频谱资源要少得多，由于WLAN,WPAN,WMAN无限通信业务的迅猛发展，这些网络所工作的非授权频段已趋近饱和；而另一方面，相当数量的频谱资源的利用率却非常低。为了解决上述问题，尽量提高现有频谱的利用率，就产生了认

2、知无线电的概念，其基本出发点就是：在不影响授权频段的正常通信的基础上，具有认知功能的无限通信设备可以按照某种“机会方式”接入授权的频段内，并动态地利用频谱。这种在空域，时域和频域中出现的可以被利用的频谱资源被称为“频谱空穴”。认知无线电的核心思想就是使无线通信设备具有发现“频谱空穴”并利用的能力。目前，认知无线电级数的研究大都集中于物理层和MAC层的功能上，如频谱感知技术，频谱管理技术和频谱共享技术，这些方面的研究取得了重要的进展。但对于更高层，诸如网络层，传输层和应用层的技术，还没有深入的研究。本文则主要探讨认知无线电网络传输层协议可能遇到的问题以及设计思想。2无限网络T

3、CP2.1TCP在无线环境中存在的问题无线链路的高误码率，宽带有限，移动性等特性对网络传输层的影响可以归纳为两个主要的方面。即分组丢失或损坏引起的问题和分组延迟引起的问题。此外，某些无线链路（如卫星链路）的不对称，大延迟宽带乘积对TCP的性能能也有较大影响。（1）经常性的链路错误引起的问题TCP发送方根据接收方返回的ACKs判断网络情况，它根据返回ACKs超时时钟或重复ACKs可以判断数据分组是否成功传输。然而这种方式缺乏判断误码原因的机制，只是简单地把每个分组的丢失归纳结为网络中发生了拥塞。显然，这种方式只是用于有线网络的情况。在无线链路情况下，常有因链路问题引起的丢包，

4、如果简单的采用传统TCP的算法必然引起拥塞窗口的频繁调用，经常处于慢启动阶段，导致TCP连接吞吐量的急剧下降。（2）错误的丢包探测机制标准TCP不能区分不同类型的错误（随即丢包，拥塞丢包等），它把任何丢包都看作拥塞丢包并启动拥塞控制，而不管网络是否处于拥塞状态，因此而导致TCP性能有很大程度的下降。（3）较大的延迟或延迟抖动引起的问题由于无线/有线混合网络中某些无线链路本身的延迟特性、切换和链路层重传机制都会导致端到端的较大延迟或延迟抖动。TCP重传时钟设置了RTT的上限。如果RTT突然增加，TCP段被严重延迟，RTO估计可能被超过，从而引起超时发生，相应数据被重传。如果数

5、据仅仅被严重延迟而没有丢弃，是不必要重传的。此外，较大的延迟带宽乘积也会导致网络容量的低利用率。（4）带宽不对称引起的问题TCP是利用接受返回的确认信息调整发送方数据发送率的传输层协议。在存在非对称信道的情况下，当传输确认信息的信道带宽远小于传输数据的信道带宽，确认信息的传输速率小于数据分组的传输速率时，TCP数据传输的吞吐量将受到确认信息返回速率的限制。如果从接收端到发送端的带宽非常有限，那么一个应答数据可能要在i接收端的传输点经历很长的排队时延，这会减慢TCP发送端的发送速率。降低吞吐量。因而在非对称的网络中，TCP连接的下行流就受到影响，尤其是在上行流已经占用了很大部

6、分的带宽的情况下，几乎没有剩余的带宽供应答数据利用，从而更恶化了下行传输。（5）；链路和路由中断引起的问题蜂窝网络中，移动节点在小区切换时会有一个信号消失的阶段，在这个阶段，移动节点不能接受到任何发送端的数据，这会造成发送端超时，TCP发送端会重传丢失的包并且启动拥塞控制，导致TCP性能下降。路由中断通常会发生在Adhoc网络中，节点的移动会导致本次连接使用的路由中断，在重新计算路由的过程中，所有的数据包和确认包都会被丢弃，这将导致TCP发送端超时并启动拥塞控制。2.2改进无线TCP性能需要考虑的因素现有的解决方案中有的或者失去了端对端的语义，或者存在公平性方面的问题，或者

7、链路层的重传与TCP层的重传存在冲突。因此要想到一个提升无线TCP性能的解决方案则需要能够区分出网络拥塞丢包和误码丢包；并且要能够适应复杂的无线环境；当然同时还需要考虑维护TCP的端到端的语义，保证数据分组可以可靠的传输到目的地以及能和现存网络TCP机制并存，并仅仅要求局部修改；还需考虑带宽共享的公平性等其他一些重要因素。