基于结构化信令的全双工多跳网络自干扰消除

残余自干扰全双工中继信道中的非正常高斯信号

Improper Gaussian Signaling in Full-Duplex Relay Channels with Residual Self-Interference

我们研究了潜在的就业不适当的高斯信号（IGS）在全双工合作设置与残余自干扰（RSI）。IGS最近被证明优于传统的适当的高斯信号（PGS）在几个干扰有限的信道设置。在这项工作中，IGS是在试图减轻的RSI全双工中继（FDR）的不利影响。为此，我们推导出一个严格的上限表达式的端到端中断概率的中继信号参数表示在其功率和循环系数。我们进一步表明，推导出的上限是单调或单峰继电器的圆形系数。该结果允许使用已知的数值方法容易地定位全局最优点。根据分析，IGS允许FDR系统即使在高RSI下也能运行。它示出，而与PGS的通信完全失败的RSI增加，IGS中断概率接近一个固定值，取决于信道统计和目标速率。仿真结果表明，IGS可以利用比PGS更高的中继功率预算来改善性能，同时通过调整信号的不适当性来减轻其RSI影响。

Nakagami-m衰落信道下非高斯信号的全双工中继

Full-Duplex Relaying with Improper Gaussian Signaling over Nakagami-m Fading Channels

本文研究了在Nakagami-m衰落信道下，非正常高斯信号（IGS）在具有不可忽略的残余自干扰（RSI）的全双工中继（FDR）中的应用。IGS最近被证明优于传统的适当的高斯信号（PGS）在几个干扰有限的设置。在这项工作中，IGS是作为一种尝试，以减轻RSI。我们使用两个性能指标，即中断概率和遍历率。首先，我们提供了上界和下界的中继发射功率和循环系数，衡量信号的不当的系统性能。然后，我们数值优化中继信号参数的基础上，仅信道统计，以提高系统的性能。根据分析，IGS允许FDR即使在高RSI下也能工作。结果表明，IGS可以利用更高的功率预算，以提高性能，同时它减轻了RSI的影响，通过调整信号的不适当。有趣的是，具有最大中继功率的圆形系数的一维优化提供了与联合优化相似的性能，这降低了优化复杂度。从吞吐量的角度来看，它表明，IGS-FDR可以优于不仅PGS-FDR，但也半双工中继与/无最大比组合在某些区域的目标源速率。

全双工系统中基于叠加信令的信道估计

Superimposed Signaling Inspired Channel Estimation in Full-Duplex Systems

数字基带中的残余自干扰消除是全双工通信系统中的一个重要问题。在本文中，我们提出了一种新的技术估计SI和通信信道在FD通信系统中，这是从叠加信令的启发。在我们提出的技术中，我们增加了一个常数实数的每个星座点的一个传统的调制星座，以产生非对称移位调制星座相对于原点。我们在数学上表明，这样的星座可以用于带宽有效的信道估计，而不会产生歧义。我们提出了一个期望最大化（EM）估计与非对称移位调制星座。我们推导出一个封闭形式的下限的均方误差（MSE）的信道估计误差，这使我们能够找到准确的信道估计所需的最小移位能量在一个给定的FD通信系统。仿真结果表明，在导频使用与移位相同的额外能量的情况下，该方法在信道估计误差的均方误差和误比特率出错率方面均优于数据辅助信道估计方法。所提出的技术对于SI信号的增加的功率也是鲁棒的。

基于地理环境信息的全双工系统用户间干扰协调

Inter-User Interference Coordination in Full-Duplex Systems Based on Geographical Context Information

我们提出了一种协调方案，以最大限度地减少用户之间的干扰，在蜂窝网络中的全双工基站和半双工用户设备。我们的计划利用信号衰减的障碍物之间的用户（i）提取空间隔离的区域从无线电地图和（ii）分配同时同信道上行链路和下行链路传输给用户在这些地区，使用户间的干扰最小化。虽然为现有部署增加了低计算复杂性和微不足道的信令开销，但与传统的半双工和全双工操作相比，使用真实覆盖数据评估我们的解决方案显示出令人印象深刻的收益。

多跳协作网络的DMT.第II部分：具有全双工性能的半双工网络

DMT of Multi-hop Cooperative Networks - Part II: Half-Duplex Networks with Full-Duplex Performance

我们考虑单源单汇（ss-ss）多跳中继网络，慢衰落链路和单天线半双工中继节点。在一个配套文件中，我们建立了一些基本的结果奠定了基础，在这里提出的结果。在本文中，我们考虑两个家庭的网络的半双工网络。KPP网络可以看作是K个节点不相交的并行中继路径的联合。这些网络的推广包括KPP（I）网络和KPP（D）网络，KPP（I）网络允许路径之间的干扰，KPP（D）网络在源和宿之间拥有直接链路。我们的特点，这些家庭的网络的DMT完全，并表明，他们可以实现割集界，从而证明，全双工性能可以得到，即使在存在的半双工约束。然后，我们考虑分层网络，并证明了最大分集和最大复用增益之间的线性DMT是可以实现的。本文中的所有协议都是显式的，并且只使用放大转发中继。我们还构造代码，实现所有建议的计划的最佳DMT。两个关键的影响，在该文件中的结果是，半双工约束不需要任何速率损失的一大类合作网络和AF协议往往是最佳的。

多跳全双工译码转发MIMO中继的中断概率

Outage Probability for Multi-Hop Full-Duplex Decode and Forward MIMO Relay

本文研究了多跳（MH）解码转发（DF）多输入多输出（MIMO）中继网络。为了考虑更现实的场景，采用具有中继自干扰（RSI）的全双工（FD）操作。假设MIMO信道受到瑞利衰落的影响，推导出了一个简单而紧凑的闭型中断概率表达式。推导这一结果的关键假设是每个信道的互信息可以很好地近似为高斯随机变量。为了得到综合中断概率，Wishart分布的复随机矩阵的和已经得到了一个新的优良的精确近似。数值蒙特卡罗模拟验证了我们的结果。这些仿真表明，对于低干扰和中等干扰状态，FD模式的性能优于半双工（HD）模式。另一方面，当RSI增加时，HD模式可以优于FD模式。

在大规模MIMO全双工无线系统中利用单跳信息

Leveraging One-hop Information in Massive MIMO Full-Duplex Wireless Systems

我们考虑一个单小区大规模MIMO全双工无线通信系统，其中基站（BS）配备了大量的天线。我们考虑单天线移动用户以半双工操作的设置，而BS处的每个天线能够进行全双工传输，即，它可以使用相同的频谱同时发送和接收。该系统中的基本挑战是小区内节点间干扰，其由上行链路用户的传输到下行链路用户处的接收而生成。关键的操作挑战是估计和聚合移动间信道估计，这可能会压倒全双工操作的任何增益。在这项工作中，我们提出了一个可扩展的和分布式的计划，以最佳地管理节点间的干扰，利用“一跳信息架构”。在该架构中，BS仅需要知道来自下行链路用户的信号与干扰加噪声比（SINR）。每个上行链路用户需要其自己的SINR，以及来自其一跳相邻下行链路用户的加权信号加噪声度量，所述下行链路用户是其干扰的下行链路用户。所提出的一跳信息架构不需要任何网络设备全面收集大量的节点间干扰信道知识，因此显著降低了开销。在单跳信息结构的基础上，设计了一种分布式功率控制算法，并利用偷听反馈信息实现了该结构。我们发现，在典型的渐近制度与许多用户和天线，建议的分布式功率控制方案提高了整体网络的效用，并降低了上行链路用户的传输功率。

半双工或全双工通信：自干扰下的自由度分析

Half-Duplex or Full-Duplex Communications: Degrees of Freedom Analysis under Self-Interference

带内全双工（FD）通信由于增加的频谱效率和容量而为无线系统的半双工（HD）提供了有前景的替代方案。在本文中，HD和FD无线电实现的双向，两跳和双向两跳通信的自由度（DoF）在一个现实的剩余自干扰（SI）模型下进行了比较。针对HD、天线节省（AC）和RF链节省（RC）FD无线电实现的每个通信场景执行DoF分析。DoF分析表明，对于双向信道，具有不完美SI消除的可实现AC FD严格地在HD以下执行，并且当SI可以被充分消除时，RC FD DoF权衡是优越的。对于两跳信道，当中继具有大量天线和足够的SI消除时，FD是更好的。对于双向两跳信道，当两个节点需要相似的吞吐量时，FD的可实现DoF对的性能并不优于HD。FD仍然可以实现比HD更好的DoF对，只要中继具有足够数量的天线和SI抑制。

具有自干扰的两跳全双工中继信道的缓冲器辅助中继

Buffer-Aided Relaying For The Two-Hop Full-Duplex Relay Channel With Self-Interference

在本文中，我们研究了两跳全双工（FD）中继信道的自干扰和衰落，这是由一个源，一个FD中继，和一个目的地，其中不存在直接的源-目的地链路和FD中继被削弱的自干扰。对于这个信道，我们提出了三个缓冲器辅助中继方案与自适应接收-发送在FD中继的情况下，当源和中继都执行自适应功率分配，固定功率分配，和固定速率传输，分别。所提出的缓冲器辅助中继方案通过使FD中继能够基于接收、发送和自干扰信道的质量在给定时隙中自适应地选择接收、发送或同时接收和发送，显著地提高了所考虑的中继信道的可实现速率和吞吐量。我们的数值计算结果表明，显着的性能增益，实现使用建议的缓冲区辅助中继计划相比，传统的FD中继，其中FD中继被迫总是同时接收和发送，和缓冲区辅助半双工中继，其中半双工中继不能同时接收和发送。

具有残余自干扰的高斯两跳全双工中继信道容量

Capacity of the Gaussian Two-Hop Full-Duplex Relay Channel with Residual Self-Interference

本文研究了具有残余自干扰的高斯两跳全双工中继信道的容量。该信道由源、FD中继器和目的地组成，其中不存在直接的源-目的地链路，并且FD中继器受到残余自干扰的损害。我们采用最坏情况下的线性自干扰模型的信道容量，和模型的剩余自干扰作为一个高斯随机变量，其方差取决于发送符号的中继的幅度。对于这个信道，我们推导出的容量，并提出了一个明确的容量实现编码方案。因此，我们表明，在源的最佳输入分布是高斯和它的方差依赖于中继的发送符号的幅度。另一方面，在中继的最佳输入分布是离散的或高斯的，其中后一种情况只发生在中继-目的地链路是瓶颈链路时。推导出的容量收敛到没有自干扰的两跳理想FD中继信道的容量和两跳半双工（HD）中继信道的容量在极限情况下，当剩余自干扰分别为零和无限大。我们的数值结果表明，显着的性能增益实现与建议的容量实现编码方案相比，可实现的传统HD中继和/或传统FD中继率。

两跳半双工中继信道容量的研究

On the Capacity of the Two-Hop Half-Duplex Relay Channel

虽然广泛的调查，两跳半双工（HD）中继信道的容量没有完全理解。特别是，一个容量表达式，可以很容易地评估是不可用的，一个显式的编码方案，实现的能力也是未知的。在本文中，我们推导出一个新的表达式的两跳HD中继信道的容量通过简化先前推导的逆表达式。与以前的结果相比，新的容量表达式可以很容易地评估。此外，我们提出了一个明确的编码方案，实现的能力。为了实现该容量，中继器不仅通过发送携带信息的符号来向目的地发送信息，而且还通过在接收期间由于中继器的静默而产生的零符号来发送信息。作为例子，我们分别计算了源-中继和中继-目的链路都是二进制对称信道（BSC）和加性高斯白噪声（AWGN）信道时两跳HD中继信道的容量，并在数字上将容量与由传统中继实现的速率进行比较，在传统中继中，中继以逐码字的方式接收和发送，以码字的方式发送，并且以严格交替的方式在接收和发送之间切换。我们的数值结果表明，BSC和AWGN链路的两跳HD中继信道的容量显着大于与传统的中继实现的速率。

两跳半双工中继信道容量的研究

On the Capacity of the Two-Hop Half-Duplex Relay Channel

虽然广泛的调查，两跳半双工（HD）中继信道的容量没有完全理解。特别是，一个容量表达式，可以直接评估是不可用的，一个显式的编码方案，实现的能力也是未知的。在本文中，我们推导出一个新的表达式的两跳HD中继信道容量的基础上简化的逆。与以前的结果相比，这个容量表达式可以很容易地评估。此外，我们提出了一个明确的编码方案，实现的能力。为了实现该容量，中继器不仅通过发送携带信息的符号来向目的地发送信息，而且还通过在接收期间由于中继器的静默而产生的零符号来发送信息。作为例子，我们分别计算了源-中继和中继-目的链路都是二进制对称信道（BSC）和加性高斯白噪声（AWGN）信道时两跳HD中继信道的容量，并且在数字上将容量与由传统中继实现的速率进行比较，其中中继以码字方式接收和发送，以码字的方式发送，并且以严格交替的方式在接收和发送之间切换。我们的数值结果表明，BSC和AWGN链路的两跳HD中继信道的容量显着大于与传统的中继实现的速率。

一种用于RIS辅助全双工上下行传输的DRL方法：波束成形、相移与功率优化

A DRL Approach for RIS-Assisted Full-Duplex UL and DL Transmission: Beamforming, Phase Shift and Power Optimization

针对现有全双工传输方法依赖信道状态信息与残余自干扰、信令成本高的问题，提出两阶段DRL框架，在无需上述信息的前提下性能媲美传统方法，且量化相移方案大幅降低信令开销并提升速率。

基于跳时扩频的全双工反向散射干扰网

Full-Duplex Backscatter Interference Networks Based on Time-Hopping Spread Spectrum

未来的物联网（IoT）预计将无线连接数十亿个低复杂度设备。对于物联网中的无线信息传输（WIT），物联网设备的高密度及其自组织通信导致了强烈的干扰，这成为WIT的瓶颈。此外，大量物联网设备的电池更换即使不是不可行的，也是困难的，这使得无线能量传输（WET）变得可取。这促使：（i）全双工WIT的设计，以减少延迟并实现有效的频谱利用，以及（ii）使用反向散射天线实现无源物联网设备，该天线使WET能够从一个设备（读取器）到另一个设备（标签）。然而，同时链路的密度的结果增加加剧了干扰问题。在本文中，提出了全双工反向散射通信（BackCom）网络的设计，其中一种新的多址接入方案的基础上跳时扩频（TH-SS）的设计，使单向WET和双向WIT在共存的反向散射阅读器标签的链接。本文提出了BackCom网络的综合性能分析，包括前向/后向比特出错率和WET效率和中断概率，其中占能量收集在标签，非相干和相干检测在标签和阅读器，分别和异步传输的影响。

全双工继电器与半双工继电器

Full-Duplex Relaying with Half-Duplex Relays

我们认为“虚拟”全双工中继的半双工继电器。在该配置中，多跳中继网络中的每个中继级由至少两个中继形成，在发送和接收模式中交替使用，使得当一个中继将其信号发送到下一级时，另一个中继从前一级接收信号。利用这种流水线方案，源是活动的，并且在每个时隙中发送新的信息消息。我们考虑了不同编码方案的可实现速率，并将它们与割集上界进行比较，在某些条件下，割集上界是紧的。特别是，我们表明，基于格的计算和转发（CoF）和量化reMap和转发（QMF）产生有吸引力的性能，可以很容易地实现。特别地，如果适当地选择中继器处的量化均方失真，则在该上下文中的QMF不需要“长”消息和联合（非唯一）解码。此外，在多跳情况下，QMF与割集上界的间隙随着阶段的数量而线性增长，而不是像在“噪声水平”量化的情况下那样线性增长。此外，我们表明，CoF是特别有吸引力的情况下，多跳中继，当信道增益的波动不大于3dB，产生的速率，不依赖于中继阶段的数量。特别是，我们认为，这样的架构可能是有用的无线回程与中继之间的视线传播。

异构多层网络：联合速率-能量优化的不当信令

Heterogeneous Multi-Tier Networks: Improper Signaling For Joint Rate-Energy Optimization

未来通信系统中的无线节点需要克服三个障碍时，相比于他们的过渡对应，即支持显着更高的数据率，具有持久的能量供应，并保持在干扰有限的异构网络中完全操作。这可以通过提供三个有希望的特征来部分地实现，这三个特征是射频（RF）能量收集、不适当的高斯信令和在全双工通信模式下操作，即，在同一频带内同时发送和接收。在本文中，我们在多天线异构两层网络中联合考虑了这些方面。在该网络中，毫微微小区中的用户与宏小区中的蜂窝用户共享稀缺资源，并且必须应对来自宏小区基站的干扰以及由于不完美的全双工操作而导致的发射机噪声和残余自干扰（RSI）。有趣的是，虽然这些损伤从可实现速率的角度来看是有害的，但它们从能量收集方面是有益的，因为它们携带RF能量。在本文中，我们认为这种自然的权衡联合，并提出适当的波束成形和最佳资源分配的优化问题。此外，各种接收器结构被用于信息检测（ID）和能量收集（EH）能力。本文旨在描述可实现的速率和收获的能量之间的权衡。速率和能量最大化问题进行了深入研究。最后，数值例子表明能量收集的可达速率性能的影响。

基于两跳扩散的分子通信网络的分析与设计

Analysis and Design of Two-Hop Diffusion-Based Molecular Communication Networks

在本文中，我们考虑了一个两跳分子通信网络组成的一个纳米发射器，一个纳米接收器，和一个纳米收发器作为中继。我们考虑了两种不同的中继方案，以提高基于扩散的分子通信的范围。在第一种方案中，在中继节点处利用两种不同类型的信使分子进行传输和检测。在第二种方案中，我们假设只有一种类型的分子可用作信息载体。我们确定自干扰的性能限制效果的第二个中继方案。当继电器必须检测到它也发射的相同类型的分子时，就会发生自干扰。此外，我们考虑类似于在无线通信系统中使用的中继模式的两种中继模式，即，全双工和半双工。特别是，虽然我们的主要重点是全双工中继，半双工中继是作为一种手段，以减轻自干扰。此外，我们提出了适应的决策阈值作为一种有效的机制，以减轻自干扰的中继全双工传输。我们推导出封闭形式的表达式的预期错误概率的网络考虑中继方案。

两跳无线通信系统的有效容量

Effective Capacity of Two-Hop Wireless Communication Systems

研究了一种两跳无线通信链路，其中源节点通过中间中继节点向目的节点发送数据。假设源节点和目的节点之间没有直接链路，中继节点采用解码转发的方式将信息转发到目的节点。假设源和中间中继节点都在作为缓冲区溢出概率的限制而施加的统计服务质量（QoS）约束下操作。在存在QoS约束的情况下，可以由该两跳链路支持的最大恒定到达率的特征在于通过确定作为源和中继处的QoS参数和信噪比的函数的此类链路的有效容量，以及链路的衰落分布。该分析是为全双工和半双工中继。通过这项研究，在源和中间中继节点的吞吐量的影响有缓冲区的限制。研究了不同节点的缓冲区约束之间的相互作用及其对性能的影响。确定了半双工中继中的最佳分时参数，并研究了半双工中继的性能。

多跳中继信道中的编码与不编码

To Code or Not To Code in Multi-Hop Relay Channels

多跳中继信道使用多个中继级，每个中继级具有多个中继节点，以促进源和目的地之间的通信。以前，分布式空时编码用于最大化分集增益。假设从目的地到每个中继级和源的低速率反馈链路，本文提出了端到端的天线选择策略作为分布式空时编码的替代方案。单向（其中只有源具有用于目的地的数据）和双向（其中目的地也具有用于源的数据）多跳中继信道被考虑为具有全双工和半双工中继节点。端到端的天线选择策略的设计和证明，以实现最大的分集增益，通过使用一个单一的天线路径（使用单个天线的源，每个中继级和目的地），在目的地的最大信噪比。对于半双工的情况下，两个单天线路径的两个最佳的信号-噪声比在交替的时隙被用来克服与半双工节点的速率损失，与一个小的分集增益惩罚。最后，为了回答这个问题，是否编码（分布式空时码）或不（建议的端到端天线选择策略）在多跳中继信道，端到端天线选择策略和分布式空时编码的几个重要性能指标进行了比较。

基于多跳扩散的分子通信网络的分析与设计

Analysis and Design of Multi-Hop Diffusion-Based Molecular Communication Networks

在本文中，我们考虑了一个多跳分子通信网络组成的一个纳米发射器，一个纳米接收器，和多个纳米收发器作为中继。我们考虑了三种不同的中继方案，以提高基于扩散的分子通信的范围。在第一种方案中，在多跳网络的每一跳中利用不同类型的信使分子。在第二种和第三种方案中，我们假设两种类型的分子和一种类型的分子在网络中使用，分别。我们确定自干扰，后向符号间干扰（后向ISI），和前向ISI的性能限制的影响，第二和第三中继方案。此外，我们考虑两种中继模式类似于在无线通信系统中使用的，即全双工和半双工中继。我们提出了适应的决策阈值作为一种有效的机制，以减轻自干扰和后向ISI在中继全双工和半双工传输。我们推导出封闭形式的表达式预期的端到端的错误概率的网络考虑三个中继方案。此外，我们推导出封闭形式的表达式的最佳数量的分子释放的nanotransmitter和最佳检测阈值的nanoreceptor的预期错误概率最小化的每一跳。

面向MEC卸载的混合半双工与全双工中继的多跳中继

Multi-hop Relaying with Mixed Half and Full Duplex Relays for Offloading to MEC

本文研究能量受限设备通过多跳中继向MEC服务器卸载计算任务的问题，提出混合半双工与全双工的多跳中继方案，证明问题为凸优化问题，并在任务按时完成概率和能耗方面均优于现有方案。

全双工MIMO中继：有限动态范围下的速率可调

Full-Duplex MIMO Relaying: Achievable Rates under Limited Dynamic Range

在本文中，我们考虑的问题，全双工多输入多输出（MIMO）中继多天线的源和目的节点之间。实现这种系统的主要困难在于，由于中继器的发射和接收天线阵列之间的有限衰减，中继器的输出信号可能压倒其有限动态范围的输入电路，使得难以--如果不是不可能的话--恢复所需的输入信号。在明确建模发送器/接收器动态范围限制和信道估计误差的同时，我们推导出基于解码和转发的全双工MIMO中继系统的端到端可实现速率的严格上界和下界，并提出了一种基于最大化下界的传输方案。最大化要求我们（数值）解决一个非凸优化问题，为此，我们详细介绍了一种新的方法，基于对分搜索和梯度投影。为了深入了解系统设计的权衡，我们还推导出一个解析近似的可实现的速率和数值证明其准确性。然后，我们使用优化的半双工信令作为基线，研究可实现速率作为信噪比、干扰噪声比、发射机/接收机动态范围、天线数量和训练长度的函数的行为。

多跳协作网络的DMT-第一部分：基本结果

DMT of Multi-hop Cooperative Networks - Part I: Basic Results

在这两部分的文件中，DMT的合作多跳网络进行了检查。重点是单源单宿（ss-ss）多跳中继网络具有慢衰落链路和中继，可能拥有多个天线。本文研究了全双工网络DMT的两个端点。特别是，任意多终端无线网络的最大可实现的多样性被证明是等于最小割。任意全双工ss-ss网络的最大复用增益被证明是等于最小割秩，使用一个新的连接到一个确定性的网络。我们还证明了一些基本的结果，包括证明合作网络的AF协议中遇到的有色噪声可以被视为白噪声DMT计算。本文还计算了具有独立MIMO链路的并行信道的DMT。作为这些基本结果的应用，我们证明了最大分集和最大复用增益之间的线性权衡是可以实现的全双工网络与单天线节点。本文中的所有协议都是明确的，只依赖于放大转发（AF）中继。半双工网络进行了研究，并在这两个部分提出的所有协议的明确代码，在配套文件中提供。

全双工中继网络的最优功率分配策略

Optimal Power Allocation Strategies in Full-duplex Relay Networks

在这项工作中，我们考虑一个双跳，解码和转发网络中的中继可以工作在全双工（FD）或半双工（HD）模式。我们将残留自干扰建模为加性高斯噪声，其方差与中继发射功率成比例，并且我们假设源处的输入分布为高斯分布。与以前的工作不同，我们假设源只知道中继在给定的时间范围内通过的发射功率分布，但不知道中继当前正在发送的符号。该假设更好地反映了中继节点也转发信令业务或由其他源发起的数据的实际情况。在这些条件下，我们确定了最佳的功率分配策略在源和中继，这在某些情况下符合半双工传输模式。特别是，我们证明，这种策略意味着无论是FD传输在整个帧，或FD/HD传输在一个可变的部分帧。我们确定的最佳发射功率电平在源和中继为每帧，或其部分。我们比较所提出的方案对参考FD和HD技术的性能，它假设源是知道的中继瞬时传输的符号。我们的研究结果强调，我们的计划密切接近或优于这些参考策略。

全双工电台跳频信号的卷积攻击

Convolution Attack on Frequency-Hopping by Full-Duplex Radios

我们提出了一种新的对抗攻击的跳频无线通信的两个用户之间，即爱丽丝和鲍勃。在这种攻击中，被称为Eve的对手立即修改Alice发送的信号，然后在符号周期内将其转发给Bob。我们表明，这种攻击迫使鲍勃将夏娃的信号在解码过程中，否则，将其视为噪声将进一步降低性能类似于干扰。通过这种攻击，我们表明，Eve可以通过独立修改每个发送的符号，将Alice和Bob之间的慢衰落信道转换为快衰落信道。因此，导频辅助相干检测技术和盲检测方法都不能直接用作对抗措施。作为潜在的缓解策略，我们探索了跳频以及（i）开关键控（OOK）和（ii）二进制频移键控（FSK）作为调制方案的适用性。在OOK的情况下，攻击者试图在携带信息比特的音调上引入深衰落，而在BFSK的情况下，攻击者在携带比特- $0$和比特- $1$的音调上倾注相当的能量水平，从而降低性能。基于广泛的分析和实验结果，我们表明：（i）当使用OOK，鲍勃必须配备大量的接收天线，以可靠地检测爱丽丝的信号，（ii）当使用BFSK，爱丽丝和鲍勃必须同意一个秘密密钥随机化的音调携带的位的位置，除了随机化的载波频率的通信。

具有无线信息和能量传输的全双工中继的中继控制

Relay Control for Full-Duplex Relaying with Wireless Information and Energy Transfer

本研究探讨双跳放大转发全双工中继系统的无线信息与能量传输。通过将能量效率（EE）最大化问题转化为传输功率的凹分式规划，分别设计了三种中继控制方案，实现能量收集和全双工信息中继.在Rician衰落模型下，给出了最大中继、信干噪比（SINR）中继和目标中继的中断概率和各态历经容量的解析表达式。证明了最大继电器的EE最大化问题对于时间开关因子是凹的，从而应用二分法得到最优值。通过结合瞬时信道信息，SINR中继与附带的时间切换因子实现了改进的EE在延迟限制和延迟容忍传输中的最大中继。在不需要第二跳的信道信息的情况下，目标中继确保了中断概率，遍历容量和EE的竞争性能。与直接源-目的地传输相比，数值结果表明，所提出的中继方案是有益的，在实现低速率延迟限制传输的可比EE。

Joint Dynamic Passive Beamforming and Resource Allocation for IRS-Aided Full-Duplex WPCN

This paper studies intelligent reflecting surface (IRS)-aided full-duplex (FD) wireless-powered communication network (WPCN), where a hybrid access point (HAP) broadcasts energy signals to multiple devices for their energy harvesting in the downlink (DL) and meanwhile receives information signals in the uplink (UL) with the help of IRS. Particularly, we propose three types of IRS beamforming configurations to strike a balance between the system performance and signaling overhead as well as implementation complexity. We first propose the fully dynamic IRS beamforming, where the IRS phase-shift …

中继选择策略对半双工和全双工无线系统频谱效率的影响

Effects of Relay Selection Strategies on the Spectral Efficiency of Wireless Systems with Half- and Full-duplex Nodes

这项工作提出了一个分析框架，研究如何中继选择策略执行在半双工和全双工部署相结合的更新理论和随机几何。具体而言，我们假设网络节点-在半或全双工模式下工作-根据二维齐次泊松点过程分散，通过使用半马尔可夫过程来计算中继选择成本。我们的结果显示：（$i$）固定继电器在任何一种情况下都优于无功选择，（$ii$）反应性中继策略和固定中继策略两者的性能取决于全双工场景中的自干扰衰减，表明它们何时优于半双工选项，以及（$iii$）反应式中继选择受到以跳为基础选择中继的影响，而固定中继选择最受益于全双工通信。

Channel Estimation for Full-Duplex RIS-assisted HAPS Backhauling with Graph Attention Networks

In this paper, graph attention network (GAT) is firstly utilized for the channel estimation. In accordance with the 6G expectations, we consider a high-altitude platform station (HAPS) mounted reconfigurable intelligent surface-assisted two-way communications and obtain a low overhead and a high normalized mean square error performance. The performance of the proposed method is investigated on the two-way backhauling link over the RIS-integrated HAPS. The simulation results denote that the GAT estimator overperforms the least square in full-duplex channel estimation. Contrary to the previously…

Non-Coherent Fast-Forward Relays for Full-Duplex Jamming Attack

This work addresses a strategy to mitigate jamming attack on low-latency communication by a Full-Duplex (FD) adversary in fast-fading channel conditions. The threat model is such that the FD adversary can jam a frequency band and measure the jammed band's power level. We first point out that due to the presence of this FD adversary, Frequency Hopping (FH) fails. We then propose a fast-forward cooperative relaying scheme, wherein the victim node hops to the frequency band of a nearby FD helper node that fast-forwards the victim's symbol along with its symbol. At the same time, the victim and th…

采用全双工缓冲中继的多跳室外60 GHz无线网络分析

Analysis of Multi-Hop Outdoor 60 GHz Wireless Networks with Full-Duplex Buffered Relays

60 GHz频带中丰富的未授权频谱使其成为未来无线通信系统的有吸引力的替代方案。期望这种系统提供每秒数吉比特数量级的数据传输速率，以便满足对高速率数据通信的不断增长的需求。不幸的是，60 GHz无线电受到严重的路径损耗，这限制了其用于长距离户外通信的可用性。在这项工作中，我们提出了一个多跳60 GHz的无线网络，用于室外通信，多个全双工缓冲继电器用于扩展通信范围，同时提供端到端的性能保证，以穿越网络的流量。我们提供了一个累积的服务过程表征的60 GHz的室外传播信道的自干扰的矩生成函数（MGF）的信道容量。然后，我们使用此特征来计算整体网络性能的概率上限，即，总积压和端到端延迟。此外，我们研究了自干扰对网络性能的影响，并提出了一种最优的功率分配方案，以减轻其影响，以提高网络性能。最后，我们研究了中继密度和网络性能之间的关系下的总功率预算约束。我们发现，增加中继密度可能会对网络性能产生不利影响，除非自干扰可以保持足够小。

MIMO中继信道中分集复用的权衡

Diversity-Multiplexing Tradeoffs in MIMO Relay Channels

研究了准静态慢衰落环境中具有多天线终端的多跳中继信道。对于全双工和半双工中继的基本分集复用权衡（DMT）进行了分析。结果表明，虽然解码和转发（DF）中继实现最佳DMT在全双工中继的情况下，动态解码和转发（DDF）协议是必要的，以实现最佳DMT，如果中继被约束为半双工操作。对于后者的情况下，静态协议被认为是以及，相应的可实现的DMT性能的特点。

Performance Analyses of TAS/Alamouti-MRC NOMA in Dual-Hop Full-Duplex AF Relaying Networks

In this paper, the performance of a power domain downlink multiple-input multiple-output non-orthogonal multiple access system in dual-hop full-duplex (FD) relaying networks is investigated over Nakagami-$m$ fading channels by considering the channel estimation error and feedback delay. Particularly, in the investigated system, the base station equipped with multiple antennas transmits information to all mobile users by applying conventional transmit antenna selection/Alamouti-space-time block coding scheme with the help of a dedicated FD amplify-and-forward relay. The received signals at mobi…

能量收集两跳通信网络

Energy Harvesting Two-Hop Communication Networks

能量收集多跳网络允许低成本、有限范围的无线设备的永久操作。与电池供电的网络相比，能量和数据因果关系约束与半双工中继操作的耦合使得操作此类网络具有挑战性。研究了具有解码转发半双工中继的能量收集两跳网络的吞吐量最大化问题。对于具有两个并行中继的系统，考虑以下四种传输模式的各种组合：来自源的广播、来自中继的多路访问以及连续中继阶段I和II。在能量到达的非因果知识和中继数据缓冲区有限的假设下，研究了一个和两个并行中继的最优传输策略。该问题是制定使用凸优化框架，它允许有效的数值解，并有助于确定最优策略的重要属性。数值结果提供吞吐量比较，并调查多个中继，中继数据缓冲区的大小，传输模式，和能量收集的吞吐量的影响。

利用全双工中继的无线信息和功率传输

Wireless Information and Power Transfer with Full Duplex Relaying

考虑了一个能量受限的全双工双跳中继系统，其中中继节点由来自源端的射频信号供电，采用时间交换结构，研究了放大转发和解码转发两种中继协议。具体而言，我们提供了三种不同的通信模式，即瞬时传输，延迟约束传输和延迟容忍传输的可实现的吞吐量的分析表征。此外，还研究了不同传输模式下的最佳时间分配。我们的研究结果表明，当时间分割优化，全双工中继可以大大提高系统吞吐量相比，传统的半双工中继架构的所有三种传输模式。此外，它表明，瞬时传输模式达到最高的吞吐量。然而，与延迟约束传输模式相比，吞吐量差距相当小。与需要瞬时信道状态信息的瞬时时间分割优化不同，延迟约束传输模式中的最优时间分割仅取决于信道的统计信息，因此适合于实际实现。

Performance Analyses of MRT/MRC in Dual-Hop NOMA Full-Duplex AF Relay Networks with Residual Hardware Impairments

This paper analyzes the performance of maximum-ratio transmission (MRT)/maximum-ratio combining (MRC) scheme in a dual-hop non-orthogonal multiple access (NOMA) full-duplex (FD) relay networks in the presence of residual hardware impairments (RHIs). The effects of channel estimation errors (CEEs) and imperfect successive interference cancellation are also considered for a realistic performance analysis. In the network, the base station and multiple users utilize MRT and MRC, respectively, while a dedicated relay consisting of two antennas, one for receiving and the other for broadcasting, oper…

Simultaneous Multi-User MIMO Communications and Multi-Target Tracking with Full Duplex Radios

In this paper, we present an Integrated Sensing and Communications (ISAC) system enabled by in-band Full Duplex (FD) radios, where a massive Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) base station equipped with hybrid Analog and Digital (A/D) beamformers is communicating with multiple DownLink (DL) users, and simultaneously estimates via the same signaling waveforms the Direction of Arrival (DoA) as well as the range of radar targets randomly distributed within its coverage area. Capitalizing on a recent reduced-complexity FD hybrid A/D beamforming architecture, we devise a joint radar target track…

Multi-hop Cooperative Wireless Networks: Diversity Multiplexing Tradeoff and Optimal Code Design

We consider single-source single-sink (ss-ss) multi-hop networks, with slow-fading links and single-antenna half-duplex relays. We identify two families of networks that are multi-hop generalizations of the well-studied two-hop network: K-Parallel-Path (KPP) networks and layered networks. KPP networks can be viewed as the union of K node-disjoint parallel relaying paths, each of length greater than one. KPP networks are then generalized to KPP(I) networks, which permit interference between paths and to KPP(D) networks, which possess a direct link from source to sink. We characterize the DMT of…

无线信息与功率传输全双工中继的功率分配

Power Splitting for Full-Duplex Relay with Wireless Information and Power Transfer

研究了具有无线信息和能量传输的全双工中继网络的功率分配问题。通过将功率分配应用为中继收发器架构，全双工信息中继可以由从源发射的射频信号收集的能量供电。为了最小化中断概率，功率分配比分别根据完整信道状态信息（CSI）和部分CSI进行动态优化。在强环路干扰下，基于完全CSI和部分CSI的功率分配方案比固定功率分配方案具有更好的中断性能，而基于部分CSI的功率分配方案在不需要第二跳链路的CSI的情况下能够确保具有竞争力的中断性能。它也被观察到，最坏的中断性能时，实现中继位于中间的源和目的地之间，而中断性能的部分CSI为基础的功率分配方案的方法，完全CSI为基础的方案时，中继被放置在靠近目的地。

用于边缘缓存的全双工无线电

Full-Duplex Radios for Edge Caching

本章重点介绍在超密集网络（UDN）环境中，为全双工（FD）无线电增加缓存功能所带来的性能增强。更具体地说，我们的目标是表明，这种网络的干扰足迹，即，要克服的主要瓶颈是在网络级观察理论FD吞吐量加倍，由于边缘缓存，可以显著减少。基本的结果表明，大部分的增益，相比于他们的半双工（HD）的同行，可以实现这样的网络，只有当昂贵的修改，他们的基础设施进行和/或如果高速率信令交换用户设备（UE）之间通过适当的控制链路。因此，我们的目标是提出一个可行的和具有成本效益的替代方案，这些解决方案的基础上预取本地流行的内容在网络边缘。我们首先考虑干扰丰富的场景，例如超密集FD小小区网络，其中几个非合作FD基站（BS）在与无线回程节点（BN）通信以检索要传递的内容的同时为其相关联的UE提供服务。然后，我们描述了一个地理缓存策略，旨在捕捉本地文件的流行程度和计算相应的缓存命中概率。因此，我们计算由UE直接通过其服务小小区基站（SBS）或通过对应的BN请求的文件的成功传输的概率：该量然后用于下限所考虑的网络的吞吐量。我们的方法利用随机几何工具，以保证分析的问题和结果的一般性。我们的数值模拟表明，从无缓存到缓存辅助的FD小细胞网络产生了显着的性能改善。

高斯半双工菱形网络中的最佳中继选择

Best Relay Selection in Gaussian Half-Duplex Diamond Networks

本文考虑高斯半双工菱形$n$ -中继网络，其中源与目的地通过跳频信息通过一层的$n$非通信中继，工作在半双工。主要的焦点包括调查以下问题：什么是一个单一的继电器对整个网络的近似容量的贡献？具体地，近似容量指的是在仅取决于$n$并且与信道参数无关的加性间隙内近似香农容量的量。本文回答了上述问题，提供了一个基本的约束之间的比率的近似容量的最高性能的单个中继和整个网络的近似容量，为任何数量$n$。令人惊讶的是，示出了这样的比率保证是$f = 1/(2+2\cos(2π/(n+2)))$，其是$n$的正弦函数，其随着$n$的增加而减小。还表明，上述比率保证是严格的，即，存在高斯半双工菱形$n$ -中继网络，其中最高性能中继的近似容量等于整个网络的近似容量的$f$部分。

When an Energy-Efficient Scheduling is Optimal for Half-Duplex Relay Networks?

This paper considers a diamond network with $n$ interconnected relays, namely a network where a source communicates with a destination by hopping information through $n$ communicating/interconnected relays. Specifically, the main focus of the paper is on characterizing sufficient conditions under which the $n+1$ states (out of the $2^{n}$ possible ones) in which at most one relay is transmitting suffice to characterize the approximate capacity, that is the Shannon capacity up to an additive gap that only depends on $n$. Furthermore, under these sufficient conditions, closed form expressions fo…

MIMO解码转发全双工中继的鲁棒收发器设计

Robust Transceiver Design for MIMO Decode-and-Forward Full-Duplex Relay

针对不可分辨的系统不确定性的鲁棒收发器设计对于可靠通信至关重要。例如，全双工通信在消除自干扰时遭受这种不确定性，因为残余自干扰（RSI）由于不完善的信道知识而保持未被消除。我们考虑一个MIMO多跳系统，其中的源，中继和目的地都配备了多个天线。我们允许多流波束赋形授予MIMO技术，而不限制传输到单流。中继可以在半双工或全双工模式下工作，并根据RSI强度改变模式。此外，中继被假定为执行解码和转发（DF）策略。我们研究了一个鲁棒的收发器设计问题，最大化的吞吐率最坏情况下的RSI信道不确定性约束。该问题是一个非凸优化问题。我们提出了一个有效的算法来迭代地获得局部最优解。最后，我们得到的见解在中继输入前端和输出前端的最佳天线分配，中继接收和传输，分别。有趣的是，在源处的天线数量少于目的地处的天线数量的情况下，在中继输入前端处应当使用比中继输出前端处更多数量的天线。

System-Level Analysis of Full-Duplex Self-Backhauled Millimeter Wave Networks

Integrated access and backhaul (IAB) facilitates cost-effective deployment of millimeter wave(mmWave) cellular networks through multihop self-backhauling. Full-duplex (FD) technology, particularly for mmWave systems, is a potential means to overcome latency and throughput challenges faced by IAB networks. We derive practical and tractable throughput and latency constraints using queueing theory and formulate a network utility maximization problem to evaluate both FD-IAB and half-duplex(HD)-IAB networks. We use this to characterize the network-level improvements seen when upgrading from convent…

全双工解码转发中继辅助MIMO系统的鲁棒收发器设计

Robust Transceiver Design for Full-Duplex Decode-and-Forward Relay-Assisted MIMO Systems

针对不可分辨的系统不确定性的鲁棒收发器设计对于可靠通信至关重要。例如，全双工通信在消除自干扰时遭受这样的不确定性，因为一些残余自干扰（RSI）由于不完善的信道知识而保持未被消除。我们考虑一个MIMO多跳系统，其中的源，中继和目的地都配备了多个天线。所考虑的解码和转发（DF）混合中继可以工作在半双工或全双工模式，和模式的变化自适应地依赖于RSI强度。我们研究了一个鲁棒的收发器设计问题，最大化的吞吐率的最坏情况下的自干扰信道的不确定性约束。所得到的问题是一个非凸优化问题，其中非凸目标是在半定矩阵锥上优化的。在不失一般性的前提下，我们利用优化理论将问题简化为多个标量参数的优化问题。此外，我们提出了一个有效的算法，以获得局部最优解迭代。最后，我们得到的见解在中继输入前端和输出前端的最佳天线分配，中继接收和传输，分别。有趣的是，给定中继器处的天线数量，如果分配给接收的天线多于分配给传输的天线，则鲁棒性提高。

Joint IRS Location and Size Optimization in Multi-IRS Aided Two-Way Full-Duplex Communication Systems

Intelligent reflecting surfaces (IRSs) have emerged as a promising wireless technology for the dynamic configuration and control of electromagnetic waves, thus creating a smart (programmable) radio environment. In this context, we study a multi-IRS assisted two-way communication system consisting of two users that employ full-duplex (FD) technology. More specifically, we deal with the joint IRS location and size (i.e., the number of reflecting elements) optimization in order to minimize an upper bound of system outage probability under various constraints: minimum and maximum number of reflect…

全双工中继辅助OFDM D2D系统的多载波中继选择

Multicarrier Relay Selection for Full-Duplex Relay-Assisted OFDM D2D Systems

在本文中，我们提出了一个全双工正交频分复用（OFDM）设备到设备（D2D）系统中的两跳网络，其中多个全双工解码和转发（DF）中继协助从D2D用户设备（DUE）发送器到DUE接收器的传输。通过这种传输机制，由DUE发送器发送的信号不需要经过基站（BS）。同时，由于采用了CD2D通信协议，因此需要应用功率控制机制来减轻对传统蜂窝通信的干扰。基于这些考虑，我们分析了所提出的系统的中断性能，并推导出中断概率的精确表达式时，批量和每子载波中继选择标准。此外，封闭形式的中断概率的表达式也得到了特殊情况下，当BS和蜂窝用户设备（CUE）之间的瞬时信道状态信息（CSI）是不可访问的，所以一个静态的功率控制机制。随后，我们还研究了中断性能优化问题，通过协调DUE发射机和中继之间的发射功率，并提供了一个次优的解决方案，这是能够提高中断性能。所有的分析证实了Monte Carlo模拟提供的数值结果。本文的分析和数值计算结果可以提供一个洞察全双工中继辅助OFDM D2D系统，并作为其在下一代网络中的实施指南。

Integrated Sensing and Communication with Millimeter Wave Full Duplex Hybrid Beamforming

Integrated Sensing and Communication (ISAC) has attracted substantial attraction in recent years for spectral efficiency improvement, enabling hardware and spectrum sharing for simultaneous sensing and signaling operations. In-band Full Duplex (FD) is being considered as a key enabling technology for ISAC applications due to its simultaneous transmission and reception capability. In this paper, we present an FD-based ISAC system operating at millimeter Wave (mmWave) frequencies, where a massive Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Base Station (BS) node employing hybrid Analog and Digital (A/…

部分可观测状态下能量收集两跳通信的多智能体强化学习

Multi-Agent Reinforcement Learning for Energy Harvesting Two-Hop Communications with a Partially Observable State

我们考虑一个能量收集（EH）发射机通过EH继电器与接收机通信。收集的能量用于数据传输，包括电路能量消耗。如在实际场景中，由所收集的能量、电池水平、数据缓冲器水平和信道增益组成的系统状态仅部分地可由EH节点观察到。此外，EH节点仅具有关于它们自己的发送信道的信道增益的过时知识。我们的目标是找到分布式传输策略，旨在最大限度地提高吞吐量。在每个EH节点中实现基于卡尔曼滤波器的信道预测器，以估计其自身信道的当前信道增益。此外，为了克服系统状态的部分可观测性，EH节点彼此合作以在信令阶段期间获得关于它们的参数的信息。我们将问题建模为马尔可夫博弈，并提出了一种多智能体强化学习算法来寻找传输策略。我们展示了可实现的吞吐量和所需的信令之间的权衡，并为所提出的算法提供收敛保证。结果表明，即使当信令开销被考虑在内，该算法优于其他方法，不考虑合作。

缓冲区辅助多中继系统的全双工安全通信模拟

Mimicking Full-Duplex Secure Communications for Buffer-Aided Multi-Relay Systems

研究了在有一个窃听者存在的情况下，缓冲区辅助协作无线网络中的安全通信问题，该窃听者可以同时截获源节点和中继节点的数据传输.提出了一种新的最大比中继协议，该协议根据合法信道与窃听信道的比值选择不同的中继进行接收和发送，使得被选择接收的中继和被选择发送的中继可以同时进行接收和发送.值得注意的是，中继采用随机转发（RF）策略，使得窃听者只能独立地解码在两跳中接收的信号。对该方案的保密吞吐量进行了理论分析，推导出了近似的封闭式表达式，并通过仿真进行了验证。数值结果表明，与现有的中继选择策略相比，该方案在保密吞吐量上有了显著的提高.

基于快速开关分双工的虚拟全双工无线通信

Virtual Full-Duplex Wireless Communication via Rapid On-Off-Division Duplex

本文介绍了一种新的范式设计的物理层和介质访问控制（MAC）层的移动自组织或对等网络形成的半双工无线电。配备有这种无线电的节点不能以相同的频率同时发送和接收有用的信号。与传统设计不同，在传统设计中，节点的传输帧被调度为远离其接收，每个节点在每个帧间隔上通过随机生成的开-关双工掩码（或签名）来发送其信号，并通过其自己的每个关时隙来接收信号。这被称为快速开关分双工（RODD）。在单个帧的时段上，每个节点可以向其对等体中的一些或全部对等体发送消息，并且可以同时从每个对等体接收消息。因此，RODD使用半双工无线电实现虚拟全双工通信，并且可以显著简化网络协议栈的更高层的设计。RODD的吞吐量进行了评估，在一些一般的设置，这是显着大于ALOHA。RODD是特别有效的情况下，占主导地位的业务是同时广播从节点到他们的一跳对等，如在自发的无线社交网络，紧急情况下或在战场上。重要的设计问题的对等发现，分布的开关签名，同步和错误控制编码也得到了解决。

全双工MIMO双向式的中继网络中的速率均衡

Rate Balancing in Full-Duplex MIMO Two-Way Relay Networks

研究了全双工多输入多输出（MIMO）无线网络中包含两个信源和一个双向式的【形】（TW）中继的最小速率问题。为了提高整体性能，使用迫零的方法在中继抑制残留的自干扰所产生的全双工（FD）操作，基本的最大-最小的问题是铸造作为一个非凸的优化问题。为了避免这个问题，半定松弛技术，导致上，下限的优化问题的解决方案。数值结果验证了上下界解紧密遵循对方，表明所提出的方法的结果在接近最优的解决方案。此外，残余自干扰的影响后，网络的整体性能方面的最低速率的数值结果说明，并为低残余自干扰的情况下，所提出的方法相比，一个类似的半双工（HD）的对手的优越性。

Fast-Forward Relaying Scheme to Mitigate Jamming Attacks by Full-Duplex Radios

In this work, we address reliable communication of low-latency packets in the presence of a full-duplex adversary that is capable of executing a jamming attack while also being able to measure the power levels on various frequency bands. Due to the presence of a strong adversary, first, we point out that traditional frequency-hopping does not help since unused frequency bands may not be available, and moreover, the victim's transition between the frequency bands would be detected by the full-duplex adversary. Identifying these challenges, we propose a new cooperative mitigation strategy, refer…

动态TDD系统中的能量有效的D2D通信

Energy efficient D2D communications in dynamic TDD systems

网络辅助的设备到设备通信是用于改善基于邻近的服务的性能的有前景的技术。本文展示了设备到设备通信和动态时分双工的集成如何提高未来蜂窝网络的能源效率，从而实现更环保的系统操作并延长移动设备的电池寿命。我们共同优化的模式选择，传输周期和功率分配，以最大限度地减少能源消耗（从系统和设备的角度来看），同时满足一定的速率要求。将无线资源管理问题转化为混合整数非线性规划问题。虽然他们被称为是NP-困难的一般情况下，我们利用问题的结构来设计高效的算法，最佳地解决几个问题的情况下。对于其余的情况下，一个启发式算法，计算接近最优的解决方案，同时尊重实际约束的执行时间和信令开销。仿真结果表明，设备到设备和灵活的时分双工技术的结合，可以显着提高下一代蜂窝系统的频谱和能量效率。