在无线通信系统中，多输入多输出(MIMO：Multiple Input-Multiple Output)技术是对抗多径衰落的有效途径，并且能够提供更高的传输速率以及较好的通信质量。但是受到体积、功率等因素的制约，在移动终端中很难安置多根天线，这些因素限制了MIMO技术在通信系统中的应用。协作分集技术作为一种新的空间分集技术为MIMO技术的实用化提供了新的出路。在无线协作分集环境中，单天线便携式移动终端可以共享其它终端的资源，在多个移动终端之间构建多条通信链路，形成一个虚拟的MIMO系统，从而获得较好的空间分集增益。本文采用一个三节点协作分集放大中继网络作为研究模型。在Nakagami-m衰落信道条件下，对研究模型中源节点发送一个数据包的反馈延迟的随机分布进行了研究。在物理层，由于Nakagami-m信道的时变性，源节点根据信道条件不同，采用自适应调制与编码技术，选择不同调制编码模式发送数据包。结合以上原因，对数据包的反馈延迟稳态分布进行研究，然后构造有限状态马尔科夫模型分析Nakagami-m衰落信道的相关性，得到信道状态之间转移关系矩阵，从而推导出研究模型中数据包发送一次的反馈延迟的转移概率关系，进一步求得数据包反馈延迟的稳态概率。通过实验与数值分析验证了推导分析方法的准确性。最后分析Nakagami-m信道衰落系数m和物理层最大误包率Pm ax对反馈延迟概率分布的影响。针对物理层的自适应调制编码技术和数据链路层GBN-ARQ协议三节点AF模式协作分集网络。本文分析了数据包在源节点的排队延迟情况。由于协作分集网络中反馈延迟是随机变化，本文构建了一个源节点采用自适应信道调制与编码的数据包传输过程的马尔科夫延迟队列模型，当数据包反馈延迟随机变化时，讨论整个系统状态演变的马尔科夫模型，然后运用随机过程与排队论知识对模型进行分析，最后计算出数据包在源节点排队延迟概率分布。准确的源节点排队延迟概率分布有利于对协作分集网络中数据包流量进行控制，从而提高通信系统的整体性能。为了验证本文提出的协作分集源节点马尔科夫延迟队列模型的准确性，本文还对分析模型中反馈延迟随机变化时源节点排队延迟概率分布进行了仿真，仿真结果验证了该模型计算的准确性。