解码转发中继MIMO系统天线选择的能效分析

李本利，陈　力，卫　国

(中国科学技术大学 无线网络通信实验室，安徽 合肥 230022)



解码转发中继MIMO系统天线选择的能效分析

李本利，陈力，卫国

(中国科学技术大学 无线网络通信实验室，安徽 合肥 230022)

研究的是一个多输入输出(MIMO)中继协作系统，采用自动请求重传(ARQ)协议，中继在收到接收端的否定应答时转发信息。这里关注中继节点的天线选择的问题，考虑了电路功耗，采用了一种新的能效分析方法，并得到系统中断概率和能效的闭式表达式。接着分析了中继天线选择策略和接收节点的相对距离对系统能效的影响。仿真结果表明，在接收节点距离发送节点或中继节点较远的情况下，接收端天线选择策略(SSC)具有明显优势。实际应用中可以在中继预设阈值，以此切换天线选择策略，此结论对于这种方法具有实际的参考价值。

能效；协作通信；MIMO中继；天线选择

0　引　言

无线通信的能效问题受到越来越多的关注。MIMO技术通过利用空间分集增益可以有效地提高通信中的信噪比(SNR)[1]，对于同样的传输要求只需要较少的传输功耗。协作技术采用多个无线节点合作通信的方式，也可以有效地降低传输功耗。然而文献[2-5]指出MIMO或者协作技术使用更多的传输天线和节点，通信中的电路功耗也随之增加，在考虑电路消耗的情况下MIMO和协作技术并非总是能效更优。协作MIMO技术将协作和MIMO结合在一起，这方面之前的研究工作主要集中在误码率和系统容量的问题上[6]。在协作MIMO系统中，由于传输功率在所有传输天线中进行分配，天线数目的增加可能会造成能效降低[7]。……