基于无线网络离散Geom/G/1排队模型的截断式CARQ性能研究

摘要

协同通信技术是利用多用户分布式节点进行资源共享的一种分集技术。它具有可以改善系统连接性能、提高信道利用率和频谱效率，减少资源浪费等优点。自动重发请求(ARQ)协议要考虑系统传输效率与协议实现复杂度两个方面的问题。在协同通信中，由于存在多个中继节点，协同ARQ协议技术有效利用多用户进行协同可产生空间上的分集、出错重传过程可带来时间上的分集和相应的编码增益，从而大大提高了系统的可靠性。因此，协同ARQ协议技术越来越得到通信领域的关注。
　　 本论文是对基于Geom/G/1排队模型下的截断式CARQ通信系统做了分析研究，给出了相应的重传策略与评价性能指标，提出了优化和完善方案。
　　 首先，介绍了无线通信业务量理论及协同通信相关研究现状，并把离散排队论相关知识做为预备知识。在此基础上，对ARQ传输机制做了优化改进，结合Geom/G/1模型对平均时延、信道利用率等性能进行了分析研究。其次，介绍了协同ARQ协议的工作原理与排队服务模型，提出了截断式协同ARQ协议和随机均匀休假过程，并对它们进行了性能对比分析，得出了截断式CARQ性能是最优的。最后，引入多中继节点的协同通信网络，结合不同的中继转发AF和DF方案，对截断式CARQ出错重传过程进行了描述，并分析讨论了它们各自的平均时延、吞吐量性能指标。
　　 论文始终以“协同ARQ协议”为主线，结合排队论与协同通信技术，分析研究了各自主要的性能指标。总的来说，截断式协同ARQ协议在解码转发DF中继模式下性能是最好的。论文的相关研究对该协议性能研究与改进有一定的参考价值和指导意义。

目录

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摘要

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附表索引

第1章 绪论

1．1 通信业务数据技术的发展

1．1．1 近现代、后现代无线通信的发展

1．1．2 通信业务数据理论的发展过程

1．1．3 后现代通信业务数据理论的研究

1．2 协同无线通信技术概述

1．2．1 协同无线通信简介

1．2．2 协同无线通信中继传输方式

1．2．3 协同无线通信合并方式

1．2．4 协同无线通信的关键技术

1．3 CARQ技术的研究现状

1．4 离散时间Geom／G／1排队理论研究

1．4．1 经典Geom／G／1排队

1．4．2 Geom／G／1的边界状态变体形式

1．4．3 Geom／G／1空竭服务排队法则

1．5 本文的工作思路

1．6 论文章节安排

第2章 重传策略优化的ARQ基于Geom／G／1模型性能研究

2．1 优化的GBN-ARQ传输基本原理

2．1．1 GBN-ARQ系统收发端运行机制

2．1．2 优化的GBN-ARQ系统模型建立

2．2 优化的GBN-ARQ系统性能分析

2．3 数值实例与仿真实验

2．4 本章小结

第3章 基于随机休假单中继截断式CARQ协议性能分析

3．1 协同ARQ协议的工作过程和排队服务模型的建立

3．1．1 协同ARQ协议的工作过程

3．1．2 协同ARQ排队服务模型的建立

3．2 协同SW-ARQ协议性能分析

3．3 截断式协同SW-ARQ协议性能分析

3．4 系统仿真分析与比较

3．5 本章小结

第4章 基于AF与DF中继模式的截断式CARQ性能

4．1 截断式CARQ协议系统模型的建立

4．1．1 系统的网络模型

4．1．2 系统出错重传策略描述

4．1．3 信道模型描述

4．2 AF中继模式下截断式CARQ协议性能

4．2．1 AF中继模式吞吐量分析

4．2．2 AF中继模式平均时延分析

4．3 DF中继模式下截断式CARQ协议性能

4．3．1 DF中继模式吞吐量分析

4．3．2 DF中继模式平均时延分析

4．4 数据仿真与分析

4．5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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