全分集协作系统C-HARQ 方案的设计及性能

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2011.09.019

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2011, Vol. 39 ›› Issue (9): 108-114.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2011.09.019

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全分集协作系统C-HARQ 方案的设计及性能

师晓晔葛建华李靖高洋

西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室，陕西西安 710071

收稿日期:2011-03-07 修回日期:2011-05-26 出版日期:2011-09-25 发布日期:2011-08-02
通信作者: 师晓晔(1982-) ，男，博士生，主要从事协作通信和HARQ 等的研究． E-mail:shixy187@gmail.com
作者简介:师晓晔(1982-) ，男，博士生，主要从事协作通信和HARQ 等的研究．
基金资助:
国家科技重大专项项目( 2009ZX03003-003， 2009ZX03003-004) ; ;西安电子科技大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( K50510010017) ; 国家"111”计划项目( B08038)

Design and Performance of C-HARQ Schemes for Full Diversity Cooperation Transmission System

Shi Xiao-ye Ge Jian-hua Li Jing Gao Yang

State Key Laboratory of Integrated Service Networks,Xidian University,Xi'an 710071,Shaanxi,China

Received:2011-03-07 Revised:2011-05-26 Online:2011-09-25 Published:2011-08-02
Contact: 师晓晔(1982-) ，男，博士生，主要从事协作通信和HARQ 等的研究． E-mail:shixy187@gmail.com
About author:师晓晔(1982-) ，男，博士生，主要从事协作通信和HARQ 等的研究．
Supported by:
国家科技重大专项项目( 2009ZX03003-003， 2009ZX03003-004) ;西安电子科技大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( K50510010017) ; 国家"111”计划项目( B08038)

摘要/Abstract

摘要： 为了进一步提高全分集协作( FDC) 系统的可靠性和有效性，提出了两种协作混合自动请求重传( C-HARQ) 方案．定长帧协作混合重传( FFC-HARQ) 方案在不改变全分集协作系统原有帧结构的基础上，使用一定的检错重传策略提高系统吞吐量; 变长帧协作混合重传( VFC-HARQ) 方案则改变原有帧结构，进一步提高系统吞吐量．利用马尔可夫链的状态转移模型，分析了采用FFC-HARQ 和VFC-HARQ 方案时的系统中断概率和吞吐量性能．仿真结果表明，所提方案不但改善了FDC 系统的中断概率，而且提高了系统的吞吐量; 与FFC-HARQ 方案相比，VFC-HARQ 方案在信噪比高于20 dB 时，可获得50% 的吞吐量增益; 而在信噪比为10 dB 时，VFC-HARQ 方案相对于四时隙方案可获得大于10%的吞吐量增益．

关键词: 协作通信, 全分集协作系统, 混合自动请求重传, 中断概率, 吞吐量

Abstract:

In order to improve the reliability and efficiency of the full diversity cooperation ( FDC) transmission system,two cooperation-hybrid automatic repeat request ( C-HARQ) schemes are proposed,one is FFC-HARQ ( Fixed-Length Frame Cooperation-Hybrid Automatic Repeat Request) scheme that adopts the strategy of error detection and retransmission to increase the throughput based on the native frame structure of the FDC transmission
system,and the other is VFC-HARQ ( Variable-Length Frame Cooperation-Hybrid Automatic Repeat Request) scheme that changes the frame structure to further improve the throughput. Then,the outage probabilities and throughput performances of the systems respectively adopting VFC-HARQ and FFC-HARQ schemes are investigated based on the state transition model of Markov chain. Simulation results show that,for the FDC transmission system,the adoption of the proposed schemes can not only reduce the outage probability but also improve the throughput,that VFC-HARQ scheme outperforms FFC-HARQ by a throughput gain of 50% at the SNR greater than 20 dB,and that,as compared with the 4-slot program,VFC-HARQ scheme obtains a throughput gain greater 10% at the SNR of 10 dB.

Key words: cooperative communication, full diversity cooperation transmission system, hybrid automatic repeat request, outage probability, throughput

中图分类号:

TN929.5

师晓晔葛建华李靖高洋. 全分集协作系统C-HARQ 方案的设计及性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(9): 108-114.

Shi Xiao-ye Ge Jian-hua Li Jing Gao Yang. Design and Performance of C-HARQ Schemes for Full Diversity Cooperation Transmission System[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2011, 39(9): 108-114.

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Design and Performance of C-HARQ Schemes for Full Diversity Cooperation Transmission System

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