随着现代科技发展和社会进步,无线频谱资源短缺问题日益突出,业界普遍认为认知无线网络是实现频谱有效利用的有效手段。在认知无线网络中,认知用户需要具备频谱感知和切换的能力,在主用户到来或者当前链路质量下降时到一定程度时,可以实现动态频谱切换,从而不影响主用户的通信和提高自身数据传输效率。但是频谱感知和切换带来的时延可能使认知用户数据包传输超时和接口队列溢出,引起数据包丢失和重传实际上没有丢失的数据包,导致传输层频繁的启动慢启动,降低传输性能。　　针对以上出现的问题,本课题在深入研究传输层和 MAC层数据传输的基础上,提出了一种认知无线网络中 TCP层与 MAC层跨层协作的方案 TMC-CWN(TCP and MAC Cross-layer in cognitive wireless network)。通过建立 TCP层与 MAC层的跨层通道以及改进拥塞重传机制,实现跨层协作。由此,TCP层可以知道 MAC层数据传输的状态和需要的数据,如感知时间等参数,并根据传送上来的信息及时启动改进的拥塞机制和重传机制,以消除由于频谱感知和切换延时带来的频繁的慢启动问题;针对传统的 CSMA/CA接入机制在感知开始后仍然盲目退避导致没有必要的数据重传问题,课题改进 CSMA/CA接入机制,增加感知退避暂停过程。　　为了验证方案的可行性和合理性,采用 NS2仿真软件,在基于 IEEE802.11协议的 WLAN网络上构建了一个认知无线网络仿真环境,并嵌入了跨层协作机制以及在MAC层模拟感知与传输周期性循环过程,以满足仿真验证的要求。　　仿真实验结果表明,在认知无线网络环境下,与采用传统 TCP协议的无线通信系统相比,采用 TMC-CWN跨层协作机制的无线通信系统能更好得缓解由于频谱感知和切换对传输的影响,减少了认知用户的数据重传率和往返时延抖动,并提高了传输吞吐量。