无线带内全双工通信网的TCP性能研究

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带内全双工(IBFD)技术可以大幅度的提高频谱利用率和信道容量,是未来无线通信的关键技术之一。IBFD是指通信设备的接收天线与发送天线可以在同一个频带中同一个时间内接收和发送信号。随着自干扰消除技术的不断发展,IBFD通信称为当前研究热点之一。IBFD技术对传输层带来的影响也具有很大的研究价值。本文主要研究了IBFD下TCP,在分析了IBFD的技术特点、无线局域网的信道特性、TCP传输原理的基础上,研究了IBFD通信环境中TCP的性能。本文做的主要工作和创新点如下:研究了在无线网络环境中,IBFD与无线半双工的差异,着重分析了IBFD与无线半双工中冲突域的区别。然后本文通过仿真,研究了在不同负载流量中,IBFD下TCP性能与无线半双工下TCP性能的差异。在网络负载较大的情况下,IBFD下TCP的性能远远优于无线半双工下TCP的性能。此外,还通过仿真,研究了不同环境中MAC层冲撞的影响。其次,研究了IBFD对TCP窗口震荡的影响。本文通过仿真实验,研究了IBFD下TCP窗口与无线半双工下TCP窗口的变化差异。仿真结果表明,IBFD下TCP窗口的增长速率远大于无线半双工下TCP窗口的增长速率。但是,IBFD下TCP窗口增长过快而容易导致分组传送的丢失,进而导致窗口的震荡问题也更严重。最后,研究了IBFD下TCP中的RTT特性。然后,通过仿真实验,对比了不同情况下,IBFD下TCP中的RTT与无线半双工下TCP中的RTT的不同。仿真结果表明,IBFD下TCP中的RTT远小于无线半双工下TCP中的RTT。IBFD系统中的端到端延时也大幅度降低。
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