A cross layer analysis of harq protocols in wireless networks

This work studies the potential improvements in terms of energy efficiency and throughput of a hybrid automatic retransmission request (HARQ) mechanism. The analysis includes both the physical (PHY) and medium access (MAC) layers. We investigate the trade-off provided by HARQ, which demands reduced...

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Autor principal: Burich, Mariano Eduardo
Formato: Dissertação
Idioma: Inglês
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2017
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2570
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spelling riut-1-25702017-11-07T16:10:12Z A cross layer analysis of harq protocols in wireless networks Uma análise entre-camadas de protocolos harq em redes sem fio Burich, Mariano Eduardo Souza, Richard Demo http://lattes.cnpq.br/6825512654223870 Brante, Glauber Gomes de Oliveira http://lattes.cnpq.br/8347190422243353 Brante, Glauber Gomes de Oliveira Mariano, André Augusto Moritz, Guilherme Luiz Energia - Consumo Energia elétrica - Distribuição IEEE 802.11 (Normas) Redes locais sem fio Engenharia elétrica Energy consumption Electric power distribution IEEE 802.11 (Standards) Wireless LANs Electric engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES Engenharia Elétrica This work studies the potential improvements in terms of energy efficiency and throughput of a hybrid automatic retransmission request (HARQ) mechanism. The analysis includes both the physical (PHY) and medium access (MAC) layers. We investigate the trade-off provided by HARQ, which demands reduced transmit power for a given target outage probability at the cost of more accesses to the channel. Since the competition for channel access at the MAC layer is very expensive in terms of energy and delay, our results show that HARQ leads to great performance improvements due to the decrease in the number of contending nodes – a consequence of the reduced required transmit power. Counter-intuitively, our analysis leads to the conclusion that retransmissions may decrease the delay, improving the system performance. Finally, we investigate the optimum values for the number of allowed retransmissions in order to maximize either the throughput or the energy efficiency. Este trabalho estuda as potenciais melhorias na eficiência energética e vazão do método híbrido de requisição automática de retransmissão (Hybrid Automatic Retransmission Request, HARQ). A análise inclui as camadas física (PHY) e de acesso ao meio (MAC). É investigada a relação de compromisso gerada pelo HARQ, o qual demanda uma menor potência de transmissão para uma certa probabilidade de falha alvo ao custo de mais acessos ao canal. Uma vez que a competição para acesso ao canal na camada MAC é bastante custosa em termos de energia e atraso, os resultados mostram que a utilização do HARQ leva a uma grande melhoria de performance devido ao menor número de nós competidores – uma consequência da redução na potência de transmissão necessária. Contra-intuitivamente, esta análise leva à conclusão que retransmissões podem diminuir o atraso, melhorando a performance do sistema. Finalmente, são também investigados valores ótimos para o número de retransmissões permitidas, visando maximizar vazão ou/e eficiência energética. 2017-11-07T16:10:11Z 2017-11-07T16:10:11Z 2017-06-06 masterThesis BURICH, Mariano Eduardo. A cross layer analysis of harq protocols in wireless networks. 2017. 43 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2570 eng openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial UTFPR
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Burich, Mariano Eduardo
A cross layer analysis of harq protocols in wireless networks
description This work studies the potential improvements in terms of energy efficiency and throughput of a hybrid automatic retransmission request (HARQ) mechanism. The analysis includes both the physical (PHY) and medium access (MAC) layers. We investigate the trade-off provided by HARQ, which demands reduced transmit power for a given target outage probability at the cost of more accesses to the channel. Since the competition for channel access at the MAC layer is very expensive in terms of energy and delay, our results show that HARQ leads to great performance improvements due to the decrease in the number of contending nodes – a consequence of the reduced required transmit power. Counter-intuitively, our analysis leads to the conclusion that retransmissions may decrease the delay, improving the system performance. Finally, we investigate the optimum values for the number of allowed retransmissions in order to maximize either the throughput or the energy efficiency.
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