认知无线电网络中提高传输层端到端吞吐率的跨层参数配置

作     者：江虹 刘从彬 伍春 

作者机构：西南科技大学信息工程学院绵阳621010 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2013年第62卷第3期

页      面：486-493页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61072138) 国防基础科研计划(批准号:B3120110005)资助 

主　　题：认知无线电网络 传输层吞吐率 信念状态马尔可夫决策过程 Q学习 

摘      要：在认知无线电网络中,传输层端到端(TCP)吞吐率是衡量网络性能的重要指标.前期相关研究大都具有以下两方面缺点:第一,大部分研究只考虑了协议底层参数来优化物理链路性能,对传输层性能有所忽略;第二,目前的研究大都基于马尔可夫决策过程建模,这需要网络具有完全知识,使得这类模型的应用受到很大限制.针对以上问题,本文提出一种新的算法:网络中每个节点通过联合配置物理层调制方式、发射功率、链路层信道接入和TCP拥塞控制因子来找到传输层端到端近似最优吞吐率.由于无线设备对环境感知存在误差,本文将网络模型建模为部分可观测马尔可夫决策过程,并将其转换成信念状态马尔可夫决策过程,采用Q值迭代找到近似最优策略.仿真分析表明,提出的算法能在动态无线环境下以一定的误差限收敛于最优策略,能在功率受限条件下,有效提高传输层端到端吞吐率.