3、基于HARQ - CC机制的协作MIMO能效提升

基于HARQ - CC机制的协作MIMO能效提升

1. 引言

多数无线网络和设备依靠电池供电，使用寿命有限。降低无线节点能耗的有效方法是采用分集技术，可通过协作通信和多输入多输出（MIMO）实现。该技术已应用于聚类和路由算法以提高能效。协作MIMO中，发射机和接收机作为虚拟天线，由协作节点构成，能延长网络寿命、减少延迟并扩大覆盖范围。不同类型MIMO场景中，协作MIMO（CMIMO）用户比单用户MIMO（SU - MIMO）和多用户MIMO（MU - MIMO）受益更多。

为减少重传和应对衰落信道，常采用混合重传技术。对于长距离重传，使用HARQ - CC和低码率可确保低功率下的低错误率；短距离重传则采用简单HARQ技术和高码率以减少计算负载和数据位处理时间。在慢衰落场景下，采用多个中继的协作MIMO中的HARQ - CC机制可解决能耗问题，它能提高能效、增加吞吐量并减少平均延迟。

2. 系统模型

协作MIMO通信网络由源节点S、中继节点R和目的节点D组成，各节点天线功率相同，采用HARQ - CC方案和MAC协议。系统参数如下表所示：
| 参数 | 值 |
| ---- | ---- |
| 带宽 | 20 MHz |
| 频率 | 2.4 GHz |
| 头部/有效载荷 | 36/2000 Bytes |
| ACK | 15 Bytes |
| RTS/CTS | 20/16 Bytes |
| 路径损耗指数 | 4 |

源节点S向中继节点R和目的节点D广播信息，中继节点将重传信息转发至目的节点。

3. 物理层与MAC层分析 </