协作一词源于拉丁语的“协同”和“工作”,因此它蕴含着“协同”的概念。协同是一个共同致力于实现共同目标的实体或个人团体的策略。协作通信本质是分布式多节点的资源共享,常见方式为利用分散的多终端节点的单天线形成虚拟多天线的协作分集技术方案。它具有提高连接性能和能量效率、提高网络覆盖率、提高频谱效率、增加网络容量等优点。协作ARQ协议将协作通信范围由物理层的信号处理推广到链路层的数据传输。由于中继节点的参与,该协议可充分利用多用户协作的空间分集和出错重传所带来的时间分集和编码增益。论文在讨论协作ARQ的不同通信场景和工作场合的基础上,给出了具体的分析方法、评价指标和关键技术,进而提出了可能的优化和改进方案。论文首先介绍了国内外的研究现状以及最新进展。在此基础上,归纳出针对典型小规模网络通信的G／M／N模型,并在单中继协作、多中继协作和协作广播通信场景下分析了协作ARQ协议的设计思路和改进方法。然后,论文介绍了协作ARQ协议的原理和分析方法,对C-ARQ和H-ARQ协议进行了性能分析。在此基础上,论文探讨了单中继协作ARQ协议的制约因素,并对编码前后的协作ARQ协议进行了性能对比和分析。对多中继通信场景下的帧合并技术进行研究,并进行数值计算和性能分析。再后,论文分析了时分多用户C-ARQ协议的协作增益-重传概率-距离制约关系,讨论了中继位置对协作ARQ性能的影响,分析结果表明,就重传速率增益、吞吐率增益和延时增益而言,位于信源和中继中间位置的中继往往能获得较好的性能,但在信源-信宿条件较差时,则应尽量选择靠近源节点的中继。最后,在“ARQ差错控制”思想的指导下,论文研究了在缓冲区受限、给定目标误帧率的约束条件下发送端有效利用信道状态信息的情况,分析比较了AMC/ARQ的联合设计、基于信噪比模式选择策略和缓冲区辅助模式选择策略三种传输设计机制。论文的相关分析对协作ARQ协议的性能分析和优化设计有一定参考价值。