自适应调制和HARQ跨层设计的中继协作系统能耗

doi:10.13190/jbupt.201204.103.daicq

北京邮电大学学报 ›› 2012, Vol. 35 ›› Issue (4): 103-106.doi: 10.13190/jbupt.201204.103.daicq

自适应调制和HARQ跨层设计的中继协作系统能耗

戴翠琴，蒋丽，陈前斌，王光宇

重庆邮电大学移动通信技术重点实验室

收稿日期:2011-10-20 修回日期:2011-12-26 出版日期:2012-08-28 发布日期:2012-07-08
通讯作者: 戴翠琴 E-mail:daicq@cqupt.edu.cn
作者简介:戴翠琴（1976-），女，讲师，E-mail：daicq@cqupt.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目（60972070）；重庆市自然科学基金项目（CSTC2009BA2090）；重庆市较为优秀成果转化项目（Kjzh11206）

Energy-Efficient Cross Layer Design of Adaptive Modulation with Hybrid-ARQ in Cooperative Networks

DAI Cui-qin，JIANG Li，CHEN Qian-bin，WANG Guang-yu

Key Laboratory of Mobile Communications Technology, Chongqing University of Post and Communications

Received:2011-10-20 Revised:2011-12-26 Online:2012-08-28 Published:2012-07-08
Contact: Cui-Qin DAI E-mail:daicq@cqupt.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

为了提高协作中继系统能量效率，提出了一种节能的跨层设计方法. 在Nakagami-m衰落信道中，通过物理层自适应调制和链路层混合自动重传请求(HARQ)协议跨层设计，首先建立HARQ状态转移图，推导协作中继系统平均总能耗和中断概率表达式，然后提出最小化系统平均总能耗的跨层优化模型，并给出该跨层优化模型的穷尽搜索算法，最后对比分析了非协作HARQ和协作HARQ协议下的中继系统能耗特性. 仿真结果表明，协作HARQ比非协作HARQ更节能，且通过自适应调节星座尺寸b的大小，最多可节省80%的能量. 

关键词: 跨层设计, 混合自动重传请求, 自适应调制, 能耗

Abstract:

To improve energy efficiency in cooperative relay system, an approach to optimize the energy consumption of cooperative hybrid automatic repeat request (HARQ) protocols with adaptive modulation over Nakagami-m fading channel is proposed. Through modeling the state transition diagram, the total energy consumption and outage probability performance are derived. Further, an optimization framework to minimize the total energy consumption is formulated, and an exhaustive search algorithm is presented. It is shown that the performance of cooperative HARQ is better than the noncooperative HARQ. In addition, the proposed crosslayer scheme can reach to about 80% energy savings over the nonoptimized system.

Key words: cross-layer design, hybrid automatic repeat request, adaptive modulation, energy consumption

中图分类号:

TN929.5

戴翠琴蒋丽陈前斌王光宇. 自适应调制和HARQ跨层设计的中继协作系统能耗[J]. 北京邮电大学学报, 2012, 35(4): 103-106.

DAI Cui-qin，JIANG Li，CHEN Qian-bin，WANG Guang-yu. Energy-Efficient Cross Layer Design of Adaptive Modulation with Hybrid-ARQ in Cooperative Networks[J]. JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOM, 2012, 35(4): 103-106.

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自适应调制和HARQ跨层设计的中继协作系统能耗

Energy-Efficient Cross Layer Design of Adaptive Modulation with Hybrid-ARQ in Cooperative Networks

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