Performance of Transport Control Protocol over Dynamic Spectrum Access Links

2007 IEEE

这篇论文主要就是分析了几个版本的TCP协议在DSA网络中的性能问题。

得出的结论是：

大部分现在在用的几个版本的TCP协议，都是能够较好地适应DSA环境，吞吐率都能达到95%。当然，是在满足几个前提下：

1）BS（基站）的buffer足够大（并不是一个不可实现的值，是一个实际能够满足的值。）

2）TCP是采用了SACK的。

另外的一个结论是，如果延迟相当大，一切都扯淡。而PU的出现，就可能引起相当大的延迟，从而导致TCP性能的严重降低。作者指出了这一点。

其中，还有其他的结论，比如，嗅探时间的长短对TCP性能的影响，因为本文采取的是”完美嗅探“，因为嗅探时间短并没有造成什么负面影响；但当嗅探时间很长时，延迟就不可避免的增大了（因为嗅探期是不能发包的，即使采用了buffer，不至于丢包，但延迟足够大，一切又都扯淡。）

当然，从头看这篇文章，它使用的模型是这样子的：

Sender->BS 是有线网络，带宽10Mbit/s,一个恒定延迟用来表征现实中在链路传输中可能遇到的延迟。另外的延迟包括链路队列延迟、传输延迟。DSA中不计传播延迟。（带过，木有给具体值～）

BS->Receiver DSA网络，M信道，总带宽2.4Mbit/s，带宽平均分配，当M变化时，每个信道的带宽随之变化（M的不同主要是实验对比）。PU到来离去参数是λ、μ.

Receiver->BS 2.5Mbit/s的恒定无线网络，从而使得TCP的ACK信息得以稳定传输。

DSA没有链路错误，BS利用“energy detection”进行信道选择，“完美选择”。

在此场景下，试验TCP Vegas，New Reno ，NS Reno with SACK的不同表现。

结果在最开始已经说过了。

要讨论的问题是：这个DSA网络不符合真实场景？

Receiver->BS的通信，这么设计？真实场景中是这样，还是只是为了实验？应该来说，在选定信道后通信，数据的传输都是在同一个信道的，因而这种模拟应该不符合实际场景的，因为其结论应该也是有待商榷的。

那么之所以结论中的TCP能很好的适应DSA，应该就是基于这样一种假设，同时加上：

BS的buffer足够大。

嗅探时长保持很小，不会带来明显的TCP延迟。

PU带来的延迟足够小，不影响TCP的性能。

而实际情况中，

嗅探时间是需要权衡准确率与时间的。模拟中不考虑时间的操作，采用完美嗅探，可以把时间设计的足够小，以不会造成明显延迟。这种设计可取，但不完美。

PU带来的延迟，应该来说是DSA中最要考虑的因素。一个是PU自身的到达离去特征本身决定了频谱切换的频繁程度；一个是频谱切换本身涉及到的空出信道、嗅探、获得新信道的时延。这是重要的一部分。这部分时延应该是足以引起TCP反馈的。

（这是时延引起的TCP性能下降；另外的一个问题是，切换信道后，TCP可能并不能够充分使用新的信道容量。具体地？）

所以，要关注的点是：切换到底需要多长时间，会不会给TCP带来可感知的延迟。

（如果极快而不可感知，TCP的性能不会受到影响。那就不需要研究这一块了。）