Cette thèse est consacrée à l'étude théorique et à la conception pratique de schémas de codage conjoint réseau/canal adaptés à différents scénarii de communications dans les réseaux sans fil. Contrairement aux hypothèses conventionnelles retenues dans la littérature (accès multiple orthogonal, absence d'erreurs sur certains liens), les caractéristiques de diffusion et de superposition des signaux propres au canal radio et la présence d'évanouissements lents et de bruit sur tous les liens sont prises en compte dans la formulation du problème et exploitées. Différentes stratégies de coopération au niveau du ou des relais sont examinées et comparées. Le point commun entre toutes ces stratégies est que le système doit fonctionner même en absence de coopération. Seuls le ou les relais et la destination sont informés d'une coopération. Ni les sources, ni le ou les relais ne connaissent l'état du canal à l'émission.
Le premier volet de la thèse porte sur le canal à accès multiple avec relais unique (slow fading MARC). Le problème du codage et décodage conjoint canal/réseau (JNCC/JNCD) est étudié sur un plan théorique et pratique. Différentes hypothèses au niveau de l'accès multiple (semi-orthogonal et non-orthogonal) et différents modes de fonctionnement du relais (half-duplex et full-duplex) sont envisagés. Une nouvelle stratégie de coopération adaptative (SDF pour selective decode and forward) est définie dans laquelle le relais calcule et retransmet une fonction déterministe des messages de sources qu'il a pu décoder sans erreur. Le ré-encodage, défini sur un corps fini (corps binaire), est également conçu de manière à assurer que la performance finale au niveau de la destination atteint bien un ordre de diversité 2.
Le modèle de canal MARC est par la suite étendu à plusieurs relais (slow fading MAMRC). Une analyse théorique est conduite et des nouveaux schémas JNCC/JNCD permettant de s'approcher des limites théoriques sont décrits. Afin d'assurer la diversité pleine, nous proposons de combiner un codage canal binaire et un codage réseau non-binaire.
Pour les deux types de canaux, nous montrons que l'interférence naturellement induite par la diffusion des signaux dans un environnement sans fil, n'est pas un inconvénient mais bien un avantage dès lors qu'on est en mesure de la traiter via des techniques de codage et de décodage sophistiquées (turbo codes et leur décodage, turbo détection). Les gains en termes de capacité (rapportée à une certaine probabilité de coupure) obtenus avec un accès multiple semi-orthogonal ou non-orthogonal sont substantiels comparés à un accès multiple orthogonal (référence).
Dans la dernière partie de la thèse, la stratégie de coopération SDF est comparée à deux autres stratégies de coopération s'appuyant sur un procédé de décodage-et-retransmission "souple" (sans prise de décisions intermédiaires) : l'une basée sur les rapports logarithmiques de probabilité a posteriori sur les bits codés et l'autre basée sur l'estimation de l'erreur quadratique moyenne (MSE). Nous vérifions que la stratégie de coopération SDF fonctionne bien dans la plupart des configurations, les stratégies de coopération souples n'améliorant légèrement les performances que dans certains cas extrêmes.

Naujųjų technologijų teisės magistro baigiamojo darbo temos aktualumas ir naujumas susijęs su besikeičiančiomis televizijos transliavimo technologijomis ir visuotiniu analoginės antžeminės televizijos išjungimu Lietuvoje ir Europos Sąjungoje. Privalomo televizijos retransliavimo elektroniniais ryšių tinklais, kitaip vadinamu „must carry“, modelis įvestas esant analoginei televizijai. Besikeičiančios technologijos verčia analizuoti teisinį reguliavimą ir ieškoti galimų geresnio ir efektyvesnio reguliavimo modelio. Skaitmeninės televizijos privalomo retransliavimo instituto svarba atskleidžiama nagrinėjant technologinę skaitmeninės televizijos pusę, pasitelkiant technologinių mokslų žinias. Išryškinami skirtumai nuo analoginės televizijos. Analizuojama privalomo retransliavimo instituto atsiradimo priežastys, aplinka, atskleidžiami instituto tikslai. Taip pat identifikuojamos transliavimo, retransliavimo, signalų siuntimo sąvokos. Analizuojant privalomo skaitmeninės televizijos retransliavimo elektroniniais ryšių tinklais teisinį reguliavimą Europos Sąjungoje pasitelkiamas loginis bei teleologinis metodai. Analizuojama Universaliųjų paslaugų direktyva, kurios 31 straipsnyje įtvirtintas privalomo televizijos retransliavimo principas. Detaliau nagrinėjama Austrijos, Vokietijos, Didžiosios Britanijos privalomo televizijos retransliavimo teisinis reguliavimas. Privalomo televizijos retransliavimo teisinis reguliavimas Lietuvoje analizuojamas nuo jo ištakų – Konstitucijoje saugomų... [toliau žr. visą tekstą] / The relevance and the novelty of the Master’s Work in New Technologies Law related to changing technology of television broadcasting and to universal analogue television turn-off in Lithuania and European Union. Television mandatory retransmission in electronic communications networks model, also called “must carry”, was created to analogue television. Changing technologies cause to analyze legal regulation and seek to create better and effective model of “must carry” regulation. Importance of the institute of digital television mandatory retransmission disclosed the analysis of digital television technology, using the knowledge of technologies science. There are highlighted differences between digital and analogue televisions. There are made analyzes of digital television mandatory retransmission establishing reasons and environment, made disclosure of the objectives of the “must carry” institute. There are also identified terms of broadcasting, retransmission, signal transporting. There are using logical ant theological methods to analyze digital television mandatory retransmission in European Union and Lithuania. In this work there is analyzed Universal Service Directive, which have “must carry” rule in 31 article. Detailed analyze made for Austrian, German, Great Britain legal regulation of digital television mandatory retransmission. Legal regulation of television mandatory retransmission in Lithuania is analyzed from the first source – from the Constitution. Comparative... [to full text]

Vu les perspectives qu'ils offrent, les réseaux de capteur sans fil (RCSF) ont perçu un grand engouement de la part de la communauté de recherche ces dernières années. Les RCSF couvrent une large gamme d'applications variant du contrôle d'environnement, le pistage de cible aux applications de santé. Les RCSFs sont souvent déployés aléatoirement. Ce dispersement des capteurs nécessite que les protocoles de transmission utilisés soient résistants aux conditions environnementales (fortes chaleurs ou pluies par exemple) et aux limitations de ressources des nœuds capteurs. En effet, la perte de plusieurs nœuds capteurs peut engendrer la perte de communication entre les différentes entités. Ces limitations peuvent causer la perte des paquets transmis ce qui entrave l'activité du réseau. Par conséquent, il est important d'assurer la fiabilité des transmissions de données dans les RCSF d'autant plus pour les applications critiques comme la détection d'incendies. Dans cette thèse, nous proposons une solution complète de transmission de données dans les RCSF répondant aux exigences et contraintes de ce type de réseau. Dans un premier temps, nous étudions les contraintes et les challenges liés à la fiabilisation des transmissions dans les RCSFs et nous examinons les travaux proposés dans la littérature. Suite à cette étude nous proposons COMN2, une approche distribuée et scalable permettant de faire face à la défaillance des nœuds. Ensuite, nous proposons un mécanisme de contrôle d'erreur minimisant la perte de paquets et proposant un routage adaptatif en fonction de la qualité du lien. Cette solution est basée sur des acquittements implicites (overhearing) pour la détection des pertes des paquets. Nous proposons ensuite ARRP une variante de AJIA combinant les avantages des retransmissions, de la collaboration des nœuds et des FEC. Enfin, nous simulons ces différentes solutions et vérifions leurs performances par rapport à leurs concurrents de l'état de l'art. / Over the past decades, we have witnessed a proliferation of potential application domainsfor wireless sensor networks (WSN). A comprehensive number of new services such asenvironment monitoring, target tracking, military surveillance and healthcare applicationshave arisen. These networked sensors are usually deployed randomly and left unattendedto perform their mission properly and efficiently. Meanwhile, sensors have to operate ina constrained environment with functional and operational challenges mainly related toresource limitations (energy supply, scarce computational abilities...) and to the noisyreal world of deployment. This harsh environment can cause packet loss or node failurewhich hamper the network activity. Thus, continuous delivery of data requires reliabledata transmission and adaptability to the dynamic environment. Ensuring network reliabilityis consequently a key concern in WSNs and it is even more important in emergencyapplication such disaster management application where reliable data delivery is the keysuccess factor. The main objective of this thesis is to design a reliable end to end solution for data transmission fulfilling the requirements of the constrained WSNs. We tackle two design issues namely recovery from node failure and packet losses and propose solutions to enhance the network reliability. We start by studying WSNs features with a focus on technical challenges and techniques of reliability in order to identify the open issues. Based on this study, we propose a scalable and distributed approach for network recovery from nodefailures in WSNs called CoMN2. Then, we present a lightweight mechanism for packetloss recovery and route quality awareness in WSNs called AJIA. This protocol exploitsthe overhearing feature characterizing the wireless channels as an implicit acknowledgment(ACK) mechanism. In addition, the protocol allows for an adaptive selection of therouting path by achieving required retransmissions on the most reliable link. We provethat AJIA outperforms its competitor AODV in term of delivery ratio in different channelconditions. Thereafter, we present ARRP, a variant of AJIA, combining the strengthsof retransmissions, node collaboration and Forward Error Correction (FEC) in order toprovide a reliable packet loss recovery scheme. We verify the efficiency of ARRP throughextensive simulations which proved its high reliability in comparison to its competitor.

The media industry has during the last decade migrated services from dedicated medianetworks to more shared resources and lately also the public internet and public data centers. Inorder to cater for such transition, several protocols have been designed to meet the demand forhigh-quality media transport over lossy infrastructure, protocols such as SRT and RIST. Thepurpose of Reliable Internet Stream Transport (RIST) and Secure Reliable Transport (SRT) is tohave all vendors of broadcasting equipment support an interoperable way of communication. Thelack of interoperability locks consumers into one particular vendor’s family of products - most oftenthis equipment only supports a proprietary technology. Interoperability creates a more competitivemarket space which benefits consumers and gives vendors an incentive to be more innovative intheir solutions. The purpose of this thesis is to assess the performance of these protocols by comparing theirperformance to a proprietary solution (named ÖÖÖ in this thesis and seen as an establishedsolution in the industry). The challenge is to test these protocols in a lab environment, but have theresults represent real-world use. For this, a large subset of samples is needed along with samplesmeasured over a long period. This sampling was made possible by writing a script which automatesthe sampling process. The results indicate that the versions of RIST and SRT tested in this thesis to some extentcompare well to the selected established protocol (ÖÖÖ). In many scenarios, SRT even did muchbetter, mainly when a line with a single feed was tested. For instance, when the network suffered a2% drop rate and utilized retransmission SRT performed the best and was the only protocol whichhad some samples where no packets were dropped during one hour of measurements. Whenrunning all three protocols at the same time, SRT also did the best in a network with up to 12% droprate. The results in this thesis should give a broadcaster an idea of which of these protocols willfulfill their requirements in a broadcast application. / I mediabranschen finns det en efterfrågan på utrustning som har inslag av interoperabilitet.Anledningen till detta är att någon som köper produkter från en viss återförsäljare inte vill låsas in idenna återförsäljares ”ekosystem” i flera år framöver. Då en studio sällan uppgraderar hela sinproduktionskedja på samma gång ger interoperabilitet möjligheten att köpa utrustning från andraåterförsäljare när man ska uppgradera något i produktionslinan. Detta leder till en merkonkurrenskraftig marknad samt ger incentiv till nya innovativa lösningar. Detta examensarbete går ut på att utvärdera lösningar som tagits fram för att främjainteroperabilitet och jämföra dem med en existerande proprietärlösning. Reliable Internet StreamTransport (RIST) och Secure Reliable Transport (SRT) är två protokoll som tagits fram för just dettasyfte. Utmaningen med att utvärdera dessa protokoll är att i en labbmiljö få resultat som reflekteraranvändandet av protokollen i verkligheten. Detta har gjorts med hjälp av ett program som tagitsfram i detta examensarbete. Med detta program har testandet kunnat automatiseras. Resultaten i detta examensarbete visar potential hos båda RIST och SRT. SRT är i vissascenarion till och med bättre än den proprietära lösningen. Protokollen visar något buggigtbeteende i vissa instanser, såsom att i vissa fal sluta fungera och inte kunna återgå till normalfunktion utan manuell interaktion. Allt som allt är dock protokollen i de flesta fallen testade i dettaexamensarbete ett godtyckligt alternativ till den jämförda proprietära lösningen.

This thesis explores various Wi-Fi redundancy methods to enhance network resilience in industrial settings. Maintaining uninterrupted data transmission is crucial due to the increasing reliance on wireless technologies for industrial operations. Our research investigates the performance of different redundancy strategies, including Multi-Link Operation (MLO) and Truncated Automatic Repeat Request (TARQ), through practical prototyping and testing on specific hardware configurations. We aim to assess these methods' effectiveness in mitigating packet loss and improving transmission consistency under varying attenuation. The findings are expected to provide valuable insights into the potential of existing redundancy methods to improve Wi-Fi network robustness. This thesis evaluates two main redundancy methods: MLO and TARQ. In our findings, MLO demonstrated improved packet transmission consistency at lower levels of signal attenuation compared to standard implementations. TARQ, particularly on the 2.4 GHz band, significantly reduced packet loss across a wide range of attenuation levels, thus showing its potential to enhance network reliability.

L'attaque de retransmission sélective est une menace sérieuse dans les réseaux de capteurs sans fil (WSN), en particulier dans les systèmes de surveillance. Les noeuds peuvent supprimer de manière malicieuse certains paquets de données sensibles, ce qui risque de détruire la valeur des données assemblées dans le réseau et de diminuer la disponibilité des services des capteurs. Nous présentons un système de sécurité léger basé sur l'envoi de faux rapports pour identifier les attaques de retransmission sélective après avoir montré les inconvénients des systèmes existants. Le grand avantage de notre approche est que la station de base attend une séquence de faux paquets à un moment précis sans avoir communiqué avec les noeuds du réseau. Par conséquent, elle sera capable de détecter une perte de paquets. L'analyse théorique montre que le système proposé peut identifier ce type d'attaque et peut alors améliorer la robustesse du réseau dans des conditions d'un bon compromis entre la fiabilité de la sécurité et le coût de transmission. Notre système peut atteindre un taux de réussite élevé d‟identification face à un grand nombre de noeuds malicieux, tandis que le coût de transmission peut être contrôlé dans des limites raisonnables. / The selective forwarding attack is a serious threat in wireless sensor networks (WSN), especially in surveillance systems. Nodes can maliciously delete some sensitive data packets, which could destroy the value of the data assembled in the network and reduce its sensors availability. After describing the drawbacks of the existing systems in this thesis, we will present a lightweight security system based on sending fake reports used to identify selective forwarding attacks. The great advantage in our approach is that the base station expects a number of packets at a specific time. Therefore, it will be able to detect missing or delayed packets. Theoretical analysis shows that the proposed system can identify this type of attack, which will improve the robustness of the network under conditions of a good tradeoff between the security, reliability and communication overhead. Our system can achieve a high ratio of identification when facing a large number of malicious nodes, while the communication overhead can be controlled within reasonable bounds.

This research is concerned with the reliable delivery of scalable compressed data over lossy communication channels. Recent works proposed several strategies for assigning optimal code redundancies to elements of scalable data, which form a linear structure of dependency, under the assumption that all source elements are encoded onto a common group of network packets. Given large data and small network packets, such schemes require very long channel codes with high computational complexity. In networks with high loss, small packets are more desirable than long packets. The first contribution of this thesis is to propose a strategy for optimally assigning elements of the scalable data to clusters of packets, subject to constraints on packet size and code complexity. Given a packet cluster arrangement, the scheme then assigns optimal code redundancies to the source elements, subject to a constraint on transmission length. Experimental results show that the proposed strategy can outperform the previous code assignment schemes subject to the above-mentioned constraints, particularly at high channel loss rates. Secondly, we modify these schemes to accommodate complex structures of dependency. Source elements are allocated to clusters of packets according to their dependency structure, subject to constraints on packet size and channel codeword length. Given a packet cluster arrangement, the proposed schemes assign optimal code redundancies to the source elements, subject to a constraint on transmission length. Experimental results demonstrate the superiority of the proposed strategies for correctly modelling the dependency structure. The last contribution of this thesis is to propose a scheme for optimizing protection of scalable data where limited retransmission is possible. Previous work assumed that retransmission is not possible. For most real-time or interactive applications, however, retransmission of lost data may be possible up to some limit. In the present work we restrict our attention to streaming sources (e.g., video) where each source element can be transmitted in one or both of two time slots. An optimization algorithm determines the transmission and level of protection for each source element, using information about the success of earlier transmissions. Experimental results confirm the benefit of limited retransmission.

L'attaque de retransmission sélective est une menace sérieuse dans les réseaux de capteurs sans fil (WSN), en particulier dans les systèmes de surveillance. Les noeuds peuvent supprimer de manière malicieuse certains paquets de données sensibles, ce qui risque de détruire la valeur des données assemblées dans le réseau et de diminuer la disponibilité des services des capteurs. Nous présentons un système de sécurité léger basé sur l'envoi de faux rapports pour identifier les attaques de retransmission sélective après avoir montré les inconvénients des systèmes existants. Le grand avantage de notre approche est que la station de base attend une séquence de faux paquets à un moment précis sans avoir communiqué avec les noeuds du réseau. Par conséquent, elle sera capable de détecter une perte de paquets. L'analyse théorique montre que le système proposé peut identifier ce type d'attaque et peut alors améliorer la robustesse du réseau dans des conditions d'un bon compromis entre la fiabilité de la sécurité et le coût de transmission. Notre système peut atteindre un taux de réussite élevé d‟identification face à un grand nombre de noeuds malicieux, tandis que le coût de transmission peut être contrôlé dans des limites raisonnables. / The selective forwarding attack is a serious threat in wireless sensor networks (WSN), especially in surveillance systems. Nodes can maliciously delete some sensitive data packets, which could destroy the value of the data assembled in the network and reduce its sensors availability. After describing the drawbacks of the existing systems in this thesis, we will present a lightweight security system based on sending fake reports used to identify selective forwarding attacks. The great advantage in our approach is that the base station expects a number of packets at a specific time. Therefore, it will be able to detect missing or delayed packets. Theoretical analysis shows that the proposed system can identify this type of attack, which will improve the robustness of the network under conditions of a good tradeoff between the security, reliability and communication overhead. Our system can achieve a high ratio of identification when facing a large number of malicious nodes, while the communication overhead can be controlled within reasonable bounds.

Unreliable communication channels are a practical reality. They add to the complexity of protocol design and verification. In this work, we consider noisy channels which can corrupt messages. We present an approach to model and verify protocols which combine error detection and error control to provide reliable communication over noisy channels. We call these protocols retransmission protocols as they achieve reliable communication through repeated retransmissions of messages. These protocols typically use cyclic redundancy checks and sliding window protocols for error detection and control respectively. We propose models of these protocols as regular transducers operating on bit strings. Deterministic streaming string transducers provide a natural way of modeling these protocols and formalizing correctness requirements. The verification problem is posed as functional equivalence between the protocol transducer and the specification transducer. Functional equivalence checking is decidable for this class of transducers and this makes the transducer models amenable to algorithmic verification. In our transducer models, message lengths and retransmission rounds are unbounded. We present case studies based on TinyOS serial communication and the HDLC retransmission protocol. We further extend our protocol models to capture the effects of a noisy channel with non-determinism. We present two non-deterministic yet decidable extensions of transducer models of retransmission protocols. For one of our models, we achieve decidable verification by bounding the retransmission rounds, whereas for the other, even retransmission rounds are unbounded.

Dans les systèmes de communications sans fil, la transmission de grandes quantités d'information et à faible coût énergétique sont les deux principales questions qui n'ont jamais cessé d'attirer l'attention de la communauté scientifique au cours de la dernière décennie. Récemment, il a été démontré que la communication coopérative est une technique intéressante notamment parce qu'elle permet d'exploiter la diversité spatiale dans le canal sans fil. Cette technique assure une communication robuste et fiable, une meilleure qualité de service (QoS) et rend le concept de coopération prometteur pour les futurs générations de systèmes cellulaires. Typiquement, les QoS sont le taux d'erreurs paquet, le débit et le délai. Ces métriques sont impactées par le délai, induit par les mécanismes de retransmission Hybrid-Automatic Repeat-Request (HARQ) inhérents à la réception d'un paquet erroné et qui a un retard sur la QoS demandée. En revanche, les mécanismes HARQ créent une diversité temporelle. Par conséquent, l'adoption conjointe de la communication coopérative et des protocoles HARQ pourrait s'avérer avantageux pour la conception de schémas cross-layer. Nous proposons tout d'abord une stratégie de maximisation de débit total dans un réseau cellulaire hétérogène. Nous introduisons un algorithme qui alloue la puissance optimale à la station de base (BS) et aux relais, qui à chaque utilisateur attribue de manière optimale les sous-porteuses et les relais. Nous calculons le débit maximal atteignable ainsi que le taux d'utilisateurs sans ressources dans le réseau lorsque le nombre d'utilisateurs actifs varie. Nous comparons les performances de notre algorithme à ceux de la littérature existante, et montrons qu'un gain significatif est atteint sur la capacité globale. Dans un second temps, nous analysons théoriquement le taux d'erreurs paquet, le délai ainsi que l'efficacité de débit des réseaux HARQ coopératifs, dans le canal à évanouissements par blocs. Dans le cas des canaux à évanouissement lents, le délai moyen du mécanisme HARQ n'est pas pertinent à cause de la non-ergodicité du processus. Ainsi, nous nous intéressons plutôt à la probabilité de coupure de délai en présence d'évanouissements lents. La probabilité de coupure de délai est de première importance pour les applications sensibles au délai. Nous proposons une forme analytique de la probabilité de coupure permettant de se passer de longues simulations. Dans la suite de notre travail, nous analysons théoriquement l'efficacité énergétique (bits/joule) dans les réseaux HARQ coopératifs. Nous résolvons ensuite un problème de minimisation de l'énergie dans les réseaux coopératifs en liaison descendante. Dans ce problème, chaque utilisateur possède une contrainte de délai moyen à satisfaire de telle sorte que la contrainte sur la puissance totale du système soit respectée. L'algorithme de minimisation permet d'attribuer à chaque utilisateur la station-relai optimale et sa puissance ainsi que la puissance optimale de la BS afin de satisfaire les contraintes de délai. Les simulations montrent qu'en termes de consommation d'énergie, les techniques assistées par relais prédominent nettement les transmissions directes, dans tout système limité en délai. En conclusion, les travaux proposés dans cette thèse peuvent promettre d'établir des règles fiables pour l'ingénierie et la conception des futures générations de systèmes cellulaires énergétiquement efficaces. / In wireless systems, transmitting large amounts of information with low energetic cost are two main issues that have never stopped drawing the attention of the scientific community during the past decade. Later, it has been shown that cooperative communication is an appealing technique that exploits spatial diversity in wireless channel. Therefore, this technique certainly promises a robust and reliable communications, higher quality-of-service (QoS) and makes the cooperation concept attractive for future cellular systems. Typically, the QoS requirements are the packet error rate, throughput and delay. These metrics are affected by the delay, where each erroneous packet is retransmitted several times according to Hybrid-Automatic Repeat-Request (HARQ) mechanism inducing a delay on the demanded QoS but a temporal diversity is created. Therefore, adopting jointly cooperative communications and HARQ mechanisms could be beneficial for designing cross-layer schemes. First, a new rate maximization strategy, under heterogeneous data rate constraints among users is proposed. We propose an algorithm that allocates the optimal power at the base station (BS) and relays, assigns subcarriers and selects relays. The achievable data rate is investigated as well as the average starvation rate in the network when the load, i.e. the number of active users in the network, is increasing. It showed a significant gain in terms of global capacity compared to literature. Second, in block fading channel, theoretical analyses of the packet error rate, delay and throughput efficiency in relayassisted HARQ networks are provided. In slow fading channels, the average delay of HARQ mechanisms w.r.t. the fading states is not relevant due to the non-ergodic process of the fading channel. The delay outage is hence invoked to deal with the slow fading channel and is defined as the probability that the average delay w.r.t. AWGN channel exceeds a predefined threshold. This criterion has never been studied in literature, although being of importance for delay sensitive applications in slow fading channels. Then, an analytical form of the delay outage probability is proposed which might be useful to avoid lengthy simulations. These analyses consider a finite packet length and a given modulation and coding scheme (MCS) which leads to study the performance of practical systems. Third, a theoretical analysis of the energy efficiency (bits/joule) in relay-assisted HARQ networks is provided. Based on this analysis, an energy minimization problem in multiuser relayassisted downlink cellular networks is investigated. Each user has an average delay constraint to be satisfied such that a total power constraint in the system is respected. The BS is assumed to have only knowledge about the average channel statistics but no instantaneous channel state information (CSI). Finally, an algorithm that jointly allocates the optimal power at BS, the relay stations and selects the optimal relay in order to satisfy the delay constrains of users is proposed. The simulations show the improvement in terms of energy consumption of relay-assisted techniques compared to nonaided transmission in delay-constrained systems. Hence, the work proposed in this thesis can give useful insights for engineering rules in the design of the next generation energyefficient cellular systems.