TFRC在认知无线电环境中的性能分析及改进.pdfVIP

微 计 算 机 应 用 第32卷第6期 MICROCOMPUTER APPI．ICA’nONS V01．32No．6 2011年6月 Jun．2011 TFRC在认知无线电环境中的性能分析及改进 彭光超 刘延伟 胡亚辉 ．唐 晖 (中国科学院声学研究所高性能网络实验室 北京 100190) 摘要：TCP友好速率控制协议(TCPFriendlyRateControl，TFRC)能够有效支持多媒体传输 ，而其在认知无线电环境中少有研 究。本文通过在认知无线电环境中对TFRC进行仿真，考察了①感知周期，②主用户干扰，③信道异构性三个因素对 TFRC性 能的影响，进而提出了一种反馈机制改善TFRC对频谱切换前后信道容量变化适应的能力。实验结果表明TFRC性能与信道 检测时长和主用户行为有着密切关系，提出的改进方法可以有效的提高TFRC在认知无线电环境中的性能。 关键词：iA知无线电 TCP友好速率控制协议 性能分析 异构信道 PerformanceAnalysisandImprovementof TFRC inCognitiveRadioEnvironment PENG Guangchao ，LIUYanwei，HUYahui，TANG Hui HighPerformanceNetworkLaboratory，InstituteofAcoustics，ChineseAcademyofScience，Beijing，100190，China Abstract：TCPFriendlyRateControl(TFRC)isoneofthetransportprotocolswhichcandeliverthemulti—mediaefficiently．Howev— er，TFRCobtainslittleattentionincognitiveradioenvironment．Inthispaper，TFRCissimulatedwith cognitiveradiochannels，by consideringtheimpactofhtreefactors：i)spectrumsensinginterval，ii)primaryusers’activity，nadiii)channelheterogeneity，nad thenafeedbackwayisproposedtoimprovetheperformanceofTFRCforheterogeneouschannelafterspectrum handoff．Thesimulation resultsshow thatthesensinginterval andprimaryuserinterferencehaveagreateffectonhteperfomr na ceofTFRC，nadalsoshow that hteproposedfeedbackWayCna enhancetheefficiencyofTFRC． Keywords：cognitiveradio，TFRC，performancena alysis，heterogeneouschannel 随着无线通信需求的不断增长，可分配频谱资源越来越少。人们在采用链路 自适应，多天线等先进的 无线通信理论和技术提高频谱效率的同时，发现现有的分配方式下频谱资源的利用率较为低下，在时间和 空间上存在不同程度的空闲。1999年，MitolaIII首次提出了认知无线电的概念…2‘并在其博士论文[3中作 了更详尽的阐述。当前，认知无线电作为提高频谱利用率的重要手段 ，受到了越来越多的重视。 目前，传输层协议主要有TCP，UDP和TFRC-4三种。TCP的传输速率 “加性增乘性减”-5的特性带来极 大时延抖动不适应于VoIP和视频业务等时延敏感业务传输。UDP没有拥塞控制机制，对TCP不友好，缺乏 服务质量保证。TFRC是TCP和UDP的折中，一方面它是TCP友好的，另外一方面对丢包具有弱响应的特 性，为尽力而为多