Statistical QoS Analysis of Full Duplex and Half Duplex Heterogeneous Cellular Networks
本文研究了下一代异构移动蜂窝网络中的统计服务质量配置。为此，蜂窝网络的任何活动实体被视为排队系统，其统计QoS要求取决于特定的应用。在这种情况下，通过量化的有效容量方面的性能，我们引入了一个下界的系统性能，有利于有效的分析。我们利用这一分析框架，让用户所经历的统计QoS的可能改善的见解，如果当前的异构蜂窝网络架构从半双工迁移到全双工操作模式。数值结果和分析，网络被建模为一个Matérn点过程的硬核距离。结果表明，该方案的准确性和计算效率，特别是在大规模的无线系统。
2016-04-03 cs.IT cs.NI math.IT
Compact Full Duplex MIMO Radios in D2D Underlaid Cellular Networks: From System Design to Prototype Results
本文考虑了紧凑型全双工多输入多输出（MIMO）架构的实现和应用可能性，其中用户之间存在直接通信，例如，设备到设备（D2D）和蜂窝链路共存于同一频谱上。对于紧凑型全双工无线电的架构，我们将基于双极化的模拟自干扰消除器与高交叉极化鉴别（XPD）和基于长期演进（LTE）的每子载波数字自干扰消除器相结合。虽然我们考虑的紧凑性和功率效率的模拟解决方案，我们专注于数字消除器的设计与鲁棒性的频率选择性信道和高兼容性与传统的LTE系统。针对一个具有两个用户对的全双工测试床的空中无线实验，我们在基于FPGA的软件定义无线电平台上实现了一个支持20 MHz带宽的全双工MIMO物理层（PHY）。此外，我们提出了一种新的定时同步方法来构建一个更可行的全双工MIMO链路。通过具有全双工链路原型完全实时操作，我们提出了第一个表征的建议紧凑型全双工MIMO性能取决于全双工节点的发射功率。我们还展示了节点之间的链路质量。这项工作的重要见解之一是，全双工操作的用户是能够获得的吞吐量增益，如果用户具有自干扰能力，保证性能。
2017-03-17 cs.IT math.IT
User Scheduling and Optimal Power Allocation for Full-Duplex Cellular Networks
研究了全双工（FD）蜂窝网络中的用户调度和功率分配问题，其中一个FD基站在每个下行链路和上行链路信道上同时与一个半双工（HD）用户通信。首先，我们提出了低复杂度的用户调度算法，旨在最大限度地提高所考虑的FD系统的总速率。其次，我们推导出两个通信链路的最优功率分配，然后利用它来引入调度过程中FD/HD模式切换的有效度量，以进一步提高系统速率性能。我们分析了瑞利衰落的平均和速率的算法，并提供封闭形式的表达式。我们的代表性的性能评估结果的算法，并没有最佳功率控制提供了有用的见解之间的相互作用速率，发射功率，自干扰（SI）消除能力，和系统中的可用用户数。
2016-05-17 cs.IT math.IT
Full-Duplex Cellular Networks: It Works!
在相同的时间和频率无线电资源上进行双向发送和接收的全双工（FD）通信一直被认为是提高频谱效率的有希望的方式，但受到自干扰消除（SIC）技术的阻碍。模拟和数字信号处理领域的最新突破使$100$ dB以上SIC能力成为可能，并使FD通信能够在点对点链路上实现近两倍的频谱效率。现在是时候将我们的注意力至少部分转移到全双工网络，例如蜂窝网络，因为它并不简单，而是需要新颖且更复杂的干扰管理技术。在将FD组网付诸实践之前，我们需要了解在当前技术成熟度下，FD通信应该应用于哪些场景，如果我们不采取任何措施来应对新引入的干扰，性能会有多差，最重要的是，应用先进的解决方案后可以实现多大的改进。本文将阐明这些问题。
2016-04-11 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Full-Duplex Cellular Networks with Reconfigurable Antennas at Base Station
考虑全双工（FD）蜂窝网络，其中FD基站（BS）同时支持一组半双工（HD）下行链路（DL）用户和一组HD上行链路（UL）用户。基站的发射机和接收机配备了可重构天线，每个天线都可以从多种预设模式中选择其发射或接收模式。在基站FD操作无自干扰的假设下，研究了发送侧无信道状态信息（CSIT）和部分CSIT情况下FD蜂窝网络的和自由度（DoF）。特别地，针对无CSIT模型完全表征和DoF，并且针对部分CSIT模型建立可实现的和DoF，这改进了常规HD蜂窝网络的和DoF。对于无CSIT和部分CSIT模型，结果表明，随着DL和UL用户数量以及预设模式的增加，即使在存在用户间干扰的情况下，具有可重构天线的FD BS也可以使总和DoF加倍。它进一步表明，这样的自由度的改善确实产生在有限的和操作的信噪比制度的和速率的改善。
2016-11-15 cs.IT math.IT
Uplink and Downlink Performance Bounds for Full Duplex Cellular Networks
利用全双工（FD），无线终端能够在相同的频率资源上同时发送和接收数据，然而，它引入了自干扰和同信道干扰。尽管出现了各种信号处理技术来消除自干扰，但蜂窝系统中FD性能的瓶颈是来自其他上行链路和下行链路信号的同频干扰。在这项工作中，我们研究了FD蜂窝网络的上行链路和下行链路性能，其中用户在上行链路中采用分数功率控制。我们使用Matern集群过程来建模网络，它提供了一个易于处理的和现实的模型来表征上行链路功率控制所需的用户基站的距离。基于所获得的覆盖概率，速率和他们的强大的近似，我们表明，虽然FD提高下行链路的性能，它严重损害了上行链路的性能。此外，我们提供了上行链路和下行链路性能之间的权衡。我们的研究表明，低功率基站的密集部署可以提高FD系统的性能。
2023-01-31 cs.IT math.IT
Cellular Systems with Full-Duplex Amplify-and-Forward Relaying and Cooperative Base-Stations
在本文中提供的好处，由移动终端，通过专用的中继终端（RT）接收到的信号发送的多小区处理进行评估。与以前的作品不同，每个RT在这里被假定为能够全双工操作，并接收相邻的中继终端的传输。针对小区内TDMA和非衰落信道，考虑了Wyner提出的简化上行链路蜂窝模型。该框架有利于多小区和常规单小区接收机的每小区和速率的分析推导。特别是，分析是基于观察，在基站接收到的信号可以被解释为一个二维线性时不变系统的结果。数值结果提供，以及为了提供进一步的洞察多细胞处理与中继的性能优势。
2007-05-07 cs.IT math.IT
On the Feasibility of Full-duplex Large-scale MIMO Cellular Systems
研究了全双工大规模多输入多输出（MIMO）蜂窝系统的可行性。我们首先提出了一个导频传输方案，并评估其性能，特别是遍历和速率。所提出的方案--同步导频传输（SPT）--能够减少导频开销，其中导频开销取决于基站（BS）处的天线数目，因为必须估计自干扰信道。我们考虑两个多小区的情况下-合作和非合作多小区系统-，并推导出解析模型的遍历可实现的和速率为小区边界用户。该模型是通过应用一个简单的线性滤波器，即，匹配滤波器或迫零滤波器。在分析模型中，我们还考虑了大尺度衰落，导频污染，发射机噪声和接收机失真。利用推导出的分析模型，全双工大规模MIMO系统的可行性示出相对于系统参数。最后，我们证实了我们的解析模型与数值结果吻合得很好，并且SPT比其他导频传输方法具有优势。
2017-11-22 cs.IT math.IT
Can Dynamic TDD Enabled Half-Duplex Cell-Free Massive MIMO Outperform Full-Duplex Cellular Massive MIMO?
我们考虑一种支持动态时分双工（DTDD）的无小区大规模多输入多输出（CF-mMIMO）系统，其中每个半双工（HD）接入点（AP）基于用户设备（UE）的数据需求被调度为在上行链路（UL）或下行链路（DL）模式下操作，目标是最大化总UL-DL频谱效率（SE）。我们开发了一种新的，低复杂度，贪婪算法的组合AP调度问题，与理论上建立的最优性保证，通过显示的下限的总和UL-DL SE是子模块化。我们还考虑了UE之间的导频序列重用以限制信道估计开销。在CF系统中，所有AP估计来自每个UE的信道，使得导频分配问题不同于蜂窝情况。我们开发了一种新的算法，迭代最大限度地减少跨UE的导频污染。我们比较我们的解决方案的性能，无论是理论上和通过模拟，对全双工（FD）多小区mMIMO系统。我们的研究结果表明，由于在中央处理单元的信号的联合处理，CF-mMIMO与动态高清AP调度显着优于蜂窝FD-mMIMO的总和SE和90%的可能SE。因此，DTDD使能的HD CF-mMIMO是蜂窝FD-mMIMO的有前景的替代方案，而无需用于自干扰抑制的硬件成本。
2022-05-21 cs.IT eess.SP math.IT
Massive MIMO-Enabled Full-Duplex Cellular Networks
在本文中，我们提供了一个理论框架的研究大规模多输入多输出（MIMO）使能全双工（FD）蜂窝网络中的自干扰（SI）信道遵循莱斯分布和其他信道瑞利分布。为了促进双向无线功能，我们采用（i）在FD基站（BS）处的具有自干扰置零（ZF-SIN）的下行链路（DL）线性迫零预编码方案，以及（ii）在FD用户设备（UE）处的上行链路（UL）自干扰感知（SIA）部分功率控制机制。线性ZF接收器进一步用于UL中的信号检测。结果表明，在基线FD单天线系统中的UL速率瓶颈可以通过利用大规模MIMO来克服。另一方面，这些发现可以被视为现实检查，因为我们表明，在最先进的系统参数下，FD大规模MIMO相对于其半双工（HD）对应物的频谱效率（SE）增益在很大程度上取决于UE的SI消除能力。此外，预期的两倍增加SE被证明是唯一可以实现的无限大数量的天线。
2017-03-04 cs.IT math.IT
Outage Analysis of Full-Duplex Architectures in Cellular Networks
在无线通信中实现全双工（FD）无线电是实现更高频谱效率的潜在途径。一个可能的应用是它在下一代蜂窝网络中的就业。然而，大规模FD多用户网络的性能是一个领域大多未开发。大部分的相关工作集中在小规模网络的性能分析或环路干扰消除方案。在本文中，我们推导出两个架构的背景下，大规模FD蜂窝网络的中断概率性能：两个节点和三个节点。我们展示了性能是如何影响模型的参数，并提供了两种架构之间的比较。
2015-04-03 cs.IT cs.NI math.IT
Modeling Cellular Networks with Full Duplex D2D Communication: A Stochastic Geometry Approach
如果实现足够的自干扰消除（SIC），则乐观地促进全双工（FD）通信以使频谱效率加倍。然而，当在大规模设置中部署FD通信时，由于所引起的相互干扰，这是不正确的。因此，有必要进行大规模的研究，以得出与FD通信相关的收益的合理结论。本文研究了用于蜂窝网络中共享上行链路资源的移动设备到设备（D2 D）通信的FD操作。我们提出了一个不相交的微调选择标准的D2 D和FD操作模式。然后，我们开发了一个易于处理的分析范式，基于随机几何，计算蜂窝和D2 D用户的中断概率和速率。结果表明，即使在完美SIC的情况下，由于FD-D2 D通信注入到网络的干扰增加，使所有邻近UE在FD-D2 D中进行发送对于网络也是不利的。然而，如果仔细地调整系统参数，则可以收获非平凡的网络频谱效率增益（所示的64）。我们还研究了不完美的SIC和D2 D链路距离分布对收获的FD增益的影响。
2016-08-22 cs.IT math.IT
In-Band $α$-Duplex Scheme for Cellular Networks: A Stochastic Geometry Approach
带内全双工（FD）通信已得到乐观推广，以提高频谱利用率和效率。然而，由于施加的上行链路/下行链路干扰，FD通信向蜂窝网络域的渗透是具有挑战性的。本文提出了一个易于处理的框架，随机几何的基础上，研究在蜂窝网络中的FD通信。特别是，我们评估FD通信对网络性能的影响，并量化相关的收益。该研究证明了上行链路对下行链路干扰的脆弱性，并表明在下行链路中收获的改进的FD速率增益（高达$97\%$）是以上行链路速率的显著降级（高达$94\%$）为代价的。因此，我们提出了一种新的细粒度的重叠方案，表示为$α$双工方案，它允许上行链路和下行链路频带之间的部分重叠。我们推导出所需的条件收获率增益的$α$双工计划，并显示其优越性的FD和半双工（HD）计划。特别是，我们表明，$α$双工方案提供了一个同时改善$28\%$的下行链路速率和$56\%$的上行链路速率。最后，我们表明，重叠量可以优化的基础上的网络设计目标。
2016-07-11 cs.IT math.IT stat.AP
Max-Min Fairness User Scheduling and Power Allocation in Full-Duplex OFDMA Systems
在全双工（FD）多用户网络中，系统性能不仅受到自干扰的限制，而且受到由于同时的上行链路和下行链路传输而引起的同信道干扰的限制。在频分复用多用户网络中，用户的上行/下行传输方向和功率分配的联合设计是获得高系统性能的关键。本文研究了FD多用户正交频分多址接入（OFDMA）系统中联合上行/下行传输方向分配（TDA）、用户配对（UP）和功率分配问题，以最大化系统最大最小公平性（MMF）速率。该问题是制定与两个时间尺度的结构，其中的TDA和UP变量是用于优化长期的MMF速率，而功率分配是用于优化瞬时的MMF速率在每个信道相干间隔。我们研究的联合MMF速率最大化问题是NP-困难的一般。为了获得高质量的次优解，我们提出了基于简单松弛和贪婪舍入技术的有效方法。仿真结果表明，所提出的算法是有效的，并取得更高的MMF率比现有的探试法。
2019-04-08 cs.IT math.IT
Distributed Spectral Efficiency Maximization in Full-Duplex Cellular Networks
三节点全双工是具有全双工能力的无线节点与分别使用半双工发送和接收的两个其他无线节点之间的有前途的新传输模式。虽然三节点全双工传输可以在不需要用户设备的全双工能力的情况下提高频谱效率，但是除了固有的自干扰之外，节点间干扰也会严重降低性能。因此，随着提供有效自干扰减轻的方法的发展，节点间干扰的管理变得越来越重要。本文考虑了一个蜂窝系统，其中一个全双工能力的基站服务于一组半双工能力的用户。由于上行链路和下行链路传输所实现的频谱效率固有地交织在一起，因此目标是使上行链路-下行链路传输的加权和最大化的设备信道分配和功率控制算法。为此，提出了一种基于分布式拍卖的信道分配算法，其中调度的上行链路用户和基站共同确定用于全双工传输的下行链路用户的集合。实际系统仿真表明，频谱效率可以比使用传统的半双工模式提高高达89%。此外，当自干扰消除水平高时，除非适当管理，否则用户间干扰的影响是严重的。
2016-03-06 cs.IT cs.NI math.IT
Impact of Directionality on Interference Mitigation in Full-Duplex Cellular Network
在本文中，我们考虑两个基本的全双工（FD）架构，两个节点和三个节点，在蜂窝网络的终端采用定向天线的背景下。在非正交信道中同时发送和接收数据使得FD无线电成为当前有限频谱的潜在解决方案。然而，其实施方式产生高水平的干扰，或者是从收发器的输出到输入天线的干扰（LI）的形式，或者是由于大量的活动链路而在大规模多小区网络中产生同信道干扰的形式。利用随机几何模型，我们研究了定向天线如何控制和减轻同频干扰。此外，我们提供了一个模型，其特征在于定向天线管理LI的方式，以被动地抑制it.Our结果表明，这两种架构可以受益于定向天线的就业显着。最后，我们考虑的情况下，这两种架构都采用在网络中，并获得最佳值的密度分数的每个架构，最大限度地提高成功概率和网络吞吐量。
2016-11-02 cs.IT math.IT
Cellular Systems with Full-Duplex Compress-and-Forward Relaying and Cooperative Base Stations
在本文中提供的优势，由移动终端（MT）通过专用中继终端（RT）接收的信号发送的多小区处理进行了研究。假设每个RT能够全双工操作并且接收相邻中继终端的传输。针对小区内TDMA和非衰落信道，在Wyner提出的上行链路模型的基础上，提出了一种简化的中继辅助上行链路蜂窝模型。假设一个游牧应用，其中的RT是不经意的MT的码本，一种形式的分布式压缩和转发（CF）方案与解码器侧信息被采用。每细胞的CF计划的和率推导，并给出作为一个简单的不动点方程的解决方案。该可实现的速率揭示了CF方案能够完全消除中继间干扰，并且对于强RT传输功率，它接近“割集样”上界。CF率也示出超过放大和转发方案的速率，通过数值计算的系统参数的范围很广。
2008-05-01 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Full-Duplex Multiantenna Cellular Networks
我们研究蜂窝网络的自由度（DoF），其中一个全双工（FD）基站（BS）配备了多个发射和接收天线与多个移动用户进行通信。我们考虑两种不同的情况。在第一种情况下，我们研究的情况下，当半双工（HD）的用户，划分为上行链路（UL）集或下行链路（DL）集，同时与FD BS进行通信。在第二种情况下，我们研究的情况下，当FD用户同时通信UL和DL数据与FD BS。与传统的仅HD系统不同，用户间干扰（在小区内）可能严重限制DoF，并且必须仔细考虑。与设计这样的FD系统提供理论指导的目标，我们完全特征的总和自由度的两个不同的FD蜂窝网络通过开发一个可实现的方案，并获得一个匹配的上限。所提出的方案的关键思想是使用干扰对齐和波束成形技术来仔细地分配UL和DL信息流。通过比较所考虑的FD系统与传统HD系统的自由度，我们通过在各种配置中启用FD操作来建立自由度增益。作为结果的结果，我们表明，自由度可以接近两倍的增益在HD系统时，用户的数量变得足够大相比，在BS的天线的数量。
2015-01-13 cs.IT math.IT
Secrecy Throughput Maximization for Full-Duplex Wireless Powered IoT Networks under Fairness Constraints
本文研究全双工无线供电物联网网络的保密吞吐量优化问题，提出SSTM两阶段次优方法及MMF、PLF公平算法，通过优化时隙和波束成形提升性能并保障节点公平性。
2019-01-28 cs.IT math.IT
Passive Loop Interference Suppression in Large-Scale Full-Duplex Cellular Networks
无线通信中的环路干扰（LI）是由全双工（FD）操作产生的概念。在大规模网络中，由于存在大量活动无线链路，FD还会增加多用户干扰。因此，为了实现FD电位，需要限制这种干扰。本文提出了一种用户和基站均采用定向天线的FD蜂窝网络的随机几何模型。根据以前的实验结果，我们在每个FD终端作为两个天线之间的角度的函数的LI的无源抑制模型，并显示通过这种方法可以实现的显着增益。再加上天线方向性所造成的多用户干扰的减少，我们的模型表明，FD可以潜在地在大规模的定向网络中实现。
2015-06-02 cs.IT cs.NI math.IT
Relay-Aided MIMO Cellular Networks Using Opposite Directional Interference Alignment
在本文中，我们首先提出了干扰对齐（IA）方案的多输入多输出（MIMO）蜂窝网络的上行链路传输的帮助下，在半双工模式下的中继。所提出的方案只需要在中继站的全局信道状态信息（CSI）的知识，而不需要在用户设备（UE）的发射机波束成形和时间扩展，这不同于传统的IA方案的蜂窝网络。我们推导出该方案的可行性条件的一般网络配置和分析度的自由度（DoF）性能的建议IA计划。本文进一步描述了下行链路和全双工网络的建议方案的扩展。它还表明，通过中继引起的干扰多址接入信道（IMAC）和干扰广播信道（IBC）的二元性，可以获得相同的优势，作为上行链路的情况下，对于下行链路的情况。此外，全双工网络具有与半双工情况相同的优点。
2017-05-22 cs.IT math.IT
Capacity Limits of Full-Duplex Cellular Network
本文旨在描述具有全双工（FD）基站（BS）和半双工用户终端的无线蜂窝网络的容量限制，其中传送三个独立消息：从上行链路用户到BS的上行链路消息$m_1$，从BS到下行链路用户的下行链路消息$m_2$，以及从上行链路用户到下行链路用户的设备到设备（D2D）消息$m_3$。从信息理论的角度来看，整个网络可以被视为FD中继广播信道的概括，其中侧消息从中继发送到目的地。我们从一个更简单的情况开始，只涉及$(m_1,m_2)$的上行链路和下行链路传输，并提出了一个可实现的速率区域的基础上，使用BS作为FD中继，以促进在下行链路用户的干扰消除的新策略。我们还证明了一个新的逆，这是严格严格比割集界，并表征的容量区域的标量高斯FD网络没有D2D消息内的一个恒定的间隙。本文进一步研究了$(m_1,m_2,m_3)$同时通信的一般设置。为了说明D2D消息，我们将Marton的广播编码纳入到先前的方案中，以获得比文献中现有的可实现速率区域更大的可实现速率区域。我们还通过Genie改进了割集界，并表明通过使用两种简单的速率分裂方案之一，具有D2D消息的标量高斯FD网络的容量区域已经可以达到恒定间隙内。最后，一个推广的矢量高斯信道的情况进行了讨论。仿真结果证明了使用基站作为中继在提高FD蜂窝网络吞吐量方面的优势。
2020-12-08 cs.IT math.IT
Secure Beamforming in Full-Duplex SWIPT Systems
由于无线信道的广播特性，物理层安全是全双工（FD）通信系统中的关键问题。提出了一种适用于频分多址无线信息与功率同步传输（FD-SWIPT）系统的信息与人工噪声波束赋形向量联合设计方法。为了保证FD-SWIPT系统的高安全性和能量收集性能，所提出的设计被制定为信息泄漏和能量约束下的和信息传输速率（SITR）最大化问题。此外，我们考虑的公平性问题之间的上行链路和下行链路的信息传输速率制定一个\mbox{fairness-aware} SITR最大化问题。虽然公式化的\mbox{SITR-maximization}和\mbox{fairness-aware} \mbox{SITR-maximization}问题是非凸的，我们解决他们通过半定松弛和一维搜索。我们提出的算法的最优性从理论上证明，并建立计算复杂度。此外，我们提出了两个次优的解决方案，制定的优化问题。在SITR最大化问题方面，数值结果表明，随着FD-BST最大发射功率的增加，两种次优算法中的一种算法的性能接近最优算法的性能。
2017-09-19 cs.IT math.IT
Limits on the Capacity of In-Band Full Duplex Communication in Uplink Cellular Networks
同时同信道发送和接收，被表示为带内全双工（FD）通信，已经被提升为用于提高蜂窝网络的频谱效率的有吸引力的解决方案。然而，除了自干扰问题之外，交叉模式干扰（即，在上行链路和下行链路之间）对蜂窝网络中FD通信的部署施加了主要障碍。更具体地，当与下行链路对应物相比时，由于上行链路有限的传输功率和可靠的操作，下行链路到上行链路干扰表示FD操作的性能瓶颈。虽然FD通信对下行链路性能的积极影响已在文献中得到证明，但其对上行链路传输的影响却被忽略。本文重点研究了FD蜂窝网络中下行干扰对上行传输的影响，以了解FD通信是否有利于上行传输，以及如果是，则适用于哪种类型的网络。为了量化预期的性能增益，我们推导出一个封闭的形式表达的最大可实现的上行链路容量在FD蜂窝网络。相反，下行链路的容量总是提高FD通信，我们的研究结果表明，上行链路的性能可能会提高或降低，这取决于相关的网络参数。特别是，我们表明，基站（BS）的强度有一个更突出的上行链路性能的影响比他们的发射功率。
2015-11-17 cs.IT cs.NI math.IT
Resource Allocation and Relay Selection In Full-Duplex Cooperative Orthogonal Frequency Division Multiple Access Networks
研究了带内全双工协作蜂窝网络上行链路中继选择问题。假设一个正交频分多址（OFDMA）蜂窝网络，我们开发了一个中继选择和资源分配算法，该网络。中继选择算法基于用户之间的距离和工作在放大转发（AF）模式下的信号与干扰加噪声比（SINR）来选择最佳中继。该优化问题为所有用户分配最优的子载波和功率，以最大化网络的平均和速率。此外，优化问题的约束条件是每个用户的服务质量（QoS）和发射功率。仿真结果表明了该方法的良好性能。
2017-02-07 cs.IT math.IT
On User Association in Multi-Tier Full-Duplex Cellular Networks
我们解决用户关联问题，在多层带内全双工（FD）网络。具体地，我们考虑解耦用户关联（DUA）的情况，其中用户（UE）不一定由同一基站（BS）服务以用于上行链路（UL）和下行链路（DL）传输。相反，UE可以基于用于UL和DL的两个独立的加权路径损耗用户关联准则来同时关联到不同的BS。我们使用随机几何开发一个全面的建模框架，建议的系统模型，其中BS和UE的空间分布根据独立的点过程。我们推导出封闭形式的表达式的平均速率效用在FD，半双工（HD）DL和HD UL网络，以及传统节点的平均速率效用只有HD功能的多层FD网络。我们制定和解决一个优化问题，旨在通过优化DL和UL用户关联标准，最大限度地提高FD网络的平均速率效用。我们研究了不同的网络参数，包括基站的空间密度和功率控制参数的影响。我们还研究了不完美的自干扰消除（SIC）的影响，并表明它是更严重的UL，其中存在最低要求的SIC功能的BS和UE的FD网络是最好的HD网络;否则，HD网络是优选的。此外，我们讨论了几个特殊的情况下，并提供建议的框架的可能扩展的指导方针。我们得出结论，DUA优于耦合用户关联（CUA），在耦合用户关联（CUA）中，UE关联到相同的BS以进行UL和DL传输。
2017-06-13 cs.IT math.IT
Full-Duplex Transceiver for Future Cellular Network: A Smart Antenna Approach
在本文中，我们提出了一种用于全双工（FD）eNodeB（eNB）和FD用户设备（UE）收发器的收发器架构。对于FD通信，即，同时的带内上行链路和下行链路操作，可以在上行链路和下行链路中向UE分配相同的子载波。因此，与传统LTE相反，我们提出将单载波频分多址（SC-FDMA）用于下行链路以及将其用于上行链路的传统方法。在eNB处使用多个天线以及在下行链路中使用奇异值分解（SVD）允许多个用户（MU）在相同的子载波集合上操作。在上行链路中，使用具有最优排序的连续干扰消除（SSIC-OO）算法来解耦在相同子载波集合中操作的UE的信号。采用智能天线方法，其防止在UE的下行链路中来自共享相同子载波的其它UE的上行链路信号的干扰。该方法包括在UE处使用多个天线来形成朝向eNode的定向波束和朝向其他UE的空值。所提出的架构导致蜂窝网络的每个小区的整体频谱效率的显著提高。
2015-09-10 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal Resource Allocation for Full-Duplex IoT Systems Underlaying Cellular Networks with Mutual SIC NOMA
设备到设备（D2D）和非正交多址（NOMA）是满足下一代移动通信在物联网（IoT）服务的网络密度和多样性方面的挑战的有前景的技术。本文通过优化信道和功率分配来解决蜂窝网络下的物联网系统中最大化D2D总吞吐量的问题。NOMA用于管理蜂窝用户和全双工（FD）物联网设备之间的干扰。为此目的，识别相互连续干扰消除（SIC）条件以允许同时在基站级别去除D2D设备干扰和在D2D设备级别去除蜂窝用户（CU）干扰。为了最佳地解决联合信道和功率分配（PA）问题，阐述了FD上下文中PA问题的时间有效的解决方案。通过图形表示，在恒定的时间复杂度下，有效地解决了复杂的非凸PA问题。这使得通过连续地解决单独的PA和信道分配问题来实现全局最优分辨率。将所提出的策略的性能与经典的最先进的FD和HD场景进行比较，其中SIC不应用于CU和IoT设备之间。结果表明，在HD或FD场景中，通过在IoT蜂窝上下文中应用相互SIC NOMA可以实现重要的增益。
2021-04-08 cs.IT eess.SP math.IT
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。
2016-03-04 cs.IT math.IT
Flexible Design for $α$-Duplex Communications in Multi-Tier Cellular Networks
向后兼容性是新技术成功的一个基本要素。在带内全双工（FD）通信的上下文中，FD基站（BS）应当支持半双工（HD）用户设备（UE）而不牺牲预见的FD增益。本文提出了灵活和易于处理的多层蜂窝网络与FD BS和FD/HD UE的建模框架。所提出的模型是基于随机几何和帐户的上行链路传输的内在脆弱性。结果表明，FD UE不一定需要从FD BS获得速率增益。具体地，结果表明，如果利用多用户分集，则将FD UE添加到FD BS提供了超过FD BS和HD UE情况的最大$5\%$速率增益，这与在UE侧实现FD收发器所需的负担相比是边际增益。为此，我们揭示了其中HD UE与FD BS的操作优于BS和UE都是FD时的操作的实际场景，并且我们找到了FD UE优于HD UE所需的自干扰衰减功率的临界值的封闭形式表达式。
2016-04-20 cs.IT math.IT math.ST
Successive Interference Cancellation for ISAC in a Large Full-Duplex Cellular Network
本文研究大型全双工 ISAC 蜂窝网络中基站处串行干扰消除（SuIC）顺序选择问题，发现目标距离和用户功率存在阈值，并揭示了自干扰消除不完美对解码与检测性能的影响。
2024-04-30 cs.IT math.IT
Device-Relaying in Cellular D2D Networks: A Fairness Perspective
设备到设备（D2D）通信被设想为5G网络的组成部分，并且是用于满足对高数据率的需求的技术。在蜂窝网络中，D2D不仅允许用户之间的直接通信，还允许设备中继。在本文中，一个简单的设备中继的情况下，和D2D的用户之间的公平性的影响进行了研究。即，考虑由两个D2D使能用户和基站（BS）组成的蜂窝网络。因此，想要与BS建立通信的用户可以充当彼此信号的中继。虽然这个问题传统上被认为是在文献中的多址信道与合作的上行链路，和广播信道与合作的下行链路中，我们提出了一个不同的治疗作为一个多路信道的问题。提出了一种简单的通信方案，并示出实现显着的增益在公平性方面（测量的对称速率支持）相比，上述传统的治疗。
2015-05-01 cs.IT math.IT
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。
2017-08-10 cs.IT math.IT
Full-Duplex and Dynamic-TDD: Pushing the Limits of Spectrum Reuse in Multi-Cell Communications
虽然在蜂窝网络中全双工和动态时分双工有望提高频谱效率，但到目前为止，它们的潜力受到干扰增加的挑战。虽然以前的研究已经表明，自干扰可以被抑制到足够的水平，我们表明，交叉链路干扰的两种传输模式，特别是从基站到基站，是在多小区网络的剩余的挑战，限制了上行链路的性能。使用低复杂度的波束成形技术，我们表明，这种干扰可以减轻，全双工和动态时分双工可以大大增加多小区网络的容量。我们的研究结果表明，如果我们可以控制全双工的交叉链路干扰，那么我们可以几乎增加一倍的多小区网络容量以及用户吞吐量。因此，本文中的技术有潜力，使一个顺利的全双工引入蜂窝系统。
2020-10-21 cs.IT cs.NI eess.SP
On the Uplink Spectral Efficiency of Full-Duplex Cooperative OFDMA Systems
提出了一种适用于带内全双工蜂窝网络上行链路的资源分配算法。FD蜂窝网络被假设为基于正交频分多址（OFDMA）并且由与多个用户通信的基站组成。网络中的一些用户充当其他用户的中继，并帮助他们将数据传输到基站。这些继电器是FD并且基于放大和转发（AF）协议工作。通过合理选择中继节点，优化分配子载波和功率，使网络总速率最大化。在优化过程中，我们还对用户的服务质量（QoS）和功率施加了一些约束。提出了一种基于用户最大数据率的中继选择算法，并采用线性分配算法进行子载波分配。证明了所得到的优化问题可以转化为凸问题，因此可以用标准的数值方法求解。仿真结果验证了该方案对网络总速率和覆盖范围的影响。
2016-11-08 cs.IT math.IT
On Improving Capacity of Full-Duplex Small Cells with D2D
全双工（FD）通信的最新发展承诺使用自干扰消除（SIC）技术使蜂窝网络的容量加倍。具有设备到设备（D2D）通信链路的FD小小区可以实现未来蜂窝网络（5G）的预期容量。在这项工作中，我们考虑联合调度和动态功率算法（DPA）的单小区FD小小区网络与D2D链路（D2DLs）。我们制定的最佳用户选择和功率控制作为一个非线性规划（NLP）优化问题，以获得最佳的用户调度和传输功率在一个给定的TTI。我们的数值结果表明，使用DPA提供了更好的整体吞吐量性能比全功率传输算法（FPA）。此外，同时传输（上行链路（UL）、下行链路（DL）和D2D的组合）在80%的时间发生，从而增加了频谱效率和网络容量。
2016-06-23 cs.IT cs.NI math.IT
How to Split UL/DL Antennas in Full-Duplex Cellular Networks
为了进一步提高全双工通信的潜力，网络可以在基站或用户设备处采用多个天线。为此，采用当前无线电的网络通常通过波束成形技术来处理自干扰和多用户干扰。虽然以前的作品研究波束成形设计，以提高频谱效率，如何分裂的天线在基站的上行链路和下行链路之间的全双工网络的基本问题还没有严格调查。本文解决了这个问题，把天线分裂作为一个二元非线性优化问题，以最小化接收到的数据符号的总和均方误差。结果表明，这是一个NP难问题。这个组合问题处理的等效配方，迭代凸逼近，和一个二元松弛。所提出的算法是保证收敛到一个平稳的解决方案的放松问题，比穷举搜索的复杂性小得多。数值结果表明，所提出的解决方案是接近最佳的高和低自干扰能力的情况下，而通常假设的天线分裂是远离最佳的。对于大量的天线，一个简单的天线分裂是接近所提出的解决方案。这揭示了天线分裂的重要性与天线的数量成反比。
2018-05-23 cs.IT cs.NI eess.SP
Joint User Scheduling and Power optimization in Full-Duplex Cells with Successive Interference Cancellation
本文考虑了一个具有全双工基站和半双工用户的蜂窝系统。基站可以在上行链路或下行链路中激活一个用户（半双工模式），或者同时在每个方向上激活两个不同的用户（全双工模式）。上行链路和下行链路中的同时传输在基站处引起自干扰，并且在下行链路用户处引起上行链路到下行链路干扰。虽然上行链路到下行链路的干扰通常被视为噪声，它表明，连续的干扰解码和消除（SIC模式）可以导致显着改善网络效用，特别是当用户分布集中在几个热点。所提出的时间公平用户调度算法和相应的功率优化利用全双工和SIC模式，以及半双工传输的基础上对网络效用的影响。仿真结果表明，该策略可以实现高达95%的平均小区吞吐量的改善，在典型的室内场景相对于传统的网络中，基站是半双工的。
2017-12-04 cs.IT math.IT
Full-Duplex Cloud Radio Access Networks: An Information-Theoretic Viewpoint
蜂窝系统的传统设计规定了经由时分或频分双工的上行链路和下行链路传输的分离。模拟和数字域自干扰干扰消除的最新进展挑战了这种安排的需求，并开辟了以全双工模式操作基站（尤其是低功率基站）的可能性。作为应对基站间下行到上行干扰的一种手段，这封信调查了云无线接入网络（C-RAN）架构的影响。分析遵循基于经典Wyner模型的信息论方法。这里的分析结果证实了C-RAN架构在全双工基站存在的情况下的显著潜在优点，只要足够的前传容量可用并且实现了适当的移动站调度或在移动站处的连续干扰消除。
2014-05-08 cs.IT math.IT
Achieving Net Feedback Gain in the Butterfly Network with a Full-Duplex Bidirectional Relay
一个对称蝶形网络（BFN）与全双工继电器工作在一个双向的反馈方式被认为是。该网络与各种无线网络相关，包括处理小区边缘用户的蜂窝系统。基于割集理论和合作论导出了一般无记忆反馈BFN容量域的上界，并将其应用于具有实源反馈的线性确定性BFN.它示出的上界是可实现的计算转发策略和经典的解码和转发策略的组合，从而充分表征的容量区域。结果表明，净率增益是可能的，在某些参数制度。
2012-07-27 cs.IT math.IT
Throughput and Coverage for a Mixed Full and Half Duplex Small Cell Network
自干扰消除的最新进展使无线电能够同时在相同频率上发送和接收。由于这种全双工无线电能够提高无线系统的频谱效率，因此被认为是下一代无线网络的潜在候选。在本文中，全双工无线电在小型蜂窝系统中的性能进行了分析，假设全双工能力的基站和半双工用户设备。然而，仅使用全双工基站会增加干扰，从而导致中断。因此，我们提出了一种混合的多小区系统，由全双工和半双工小区。一个随机几何为基础的模型，建议的混合系统，这使我们能够推导出这样一个系统的中断和区域频谱效率。在不同的网络参数设置下，全双工小区对混合系统性能的影响。我们表明，具有全双工基站的小区的分数可以被用作网络运营商的设计参数，以针对混合系统中的区域频谱效率和中断之间的最佳权衡。
2016-07-15 cs.IT math.IT
Opportunistic Temporal Fair Mode Selection and User Scheduling for Full-duplex Systems
带内全双工（FD）通信（由天线和RF电路设计的最新进展实现）已经成为提高无线系统中的数据率的有前景的技术之一。在FD系统中实现高数据率的主要障碍之一是由于在相同的时间-频率资源块处激活上行链路和下行链路用户对而引起的用户间干扰（IUI）。在FD系统中，主动式用户调度被提出作为管理IUI和充分利用复用增益的手段。在本文中，调度下的长期和短期的时间公平性的单小区FD无线网络被认为是。时间公平调度在延迟敏感型应用中很受关注，并导致可预测的延迟和功耗。推导了用户时间需求向量的可行域，提出了一种在满足长期时间公平性的前提下最大化系统效用的调度策略。此外，设计了一种短期时间公平调度策略，在有限的窗口长度上满足用户的时间需求。结果表明，该策略实现最佳的平均系统效用的窗口长度渐近增加。随后，介绍了实际的长期和短期的时间公平调度的构造算法。仿真结果验证了推导的正确性，并对复用增益进行了研究。据观察，在下行链路用户处使用连续干扰消除在强IUI的存在下显著提高FD增益。
2019-05-22 cs.IT math.IT
Energy- and Spectral-Efficiency Tradeoff in Full-Duplex Communications
本文研究了全双工（FD）蜂窝网络的能量效率（EE）和频谱效率（SE）之间的权衡，假设小小区基站工作在FD模式，而用户设备仍然工作在传统的半双工（HD）模式。首先，一个必要的条件，FD收发器，以实现更好的EE-SE权衡比HD之一。然后，我们分析了单对用户场景下FD收发器的EE-SE关系，并得到了一个封闭形式的表达式。接下来，我们将结果扩展到多用户场景，并证明了EE是一个准凹函数的SE在一般情况下，并开发了一个优化算法，以实现最大的EE的拉格朗日对偶方法的基础上。我们的分析最终验证了广泛的数值结果。
2016-07-13 cs.IT math.IT
Fair Scheduling Policies Exploiting Multiuser Diversity in Cellular Systems with Device-to-Device Communications
我们考虑支持设备到设备通信（D2D）的蜂窝网络中的资源分配问题。对于仅通过正交资源共享实现D2D的系统，我们提出并分析了两种资源分配策略，该策略保证所有用户之间的接入公平性，同时利用多用户分集和本地D2D通信，以提供对现有仅蜂窝策略的显著改进。第一策略，蜂窝公平调度（CFS）策略，提供对现有蜂窝系统的最简单的D2D扩展，而第二策略，D2D公平调度（DFS）策略，利用来自正交共享设置下的D2D使能系统的最大性能。对于甚至更高的频谱效率，具有D2D的蜂窝系统可以为多于一个D2D对调度相同的频率资源。在这种非正交共享环境下，我们提出了一种新的组调度策略，组公平调度（GFS）的政策，利用空间频率复用和多用户分集，以提供显着的改善系统性能与完美的公平性之间的用户，无论他们是蜂窝或D2D用户。
2015-03-29 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Evaluation of User Scheduling for Full-Duplex Small Cells in Ultra-Dense Networks
全双工（FD）通信是一种新兴技术，其可以潜在地使蜂窝网络的吞吐量加倍。对单小区或小型FD网络部署的初步研究表明，使用自干扰消除（SIC）技术和接收处理可以实现有希望的速率增益。然而，超密集网络（UDN）中FD小小区的系统级性能增益尚未得到充分研究。在本文中，我们评估的性能资源分配在超密集FD小小区网络使用空间随机模型的网络布局和3GPP信道模型。更具体地说，我们考虑各种UDN的情况下，并评估不同的低复杂度的用户调度方案和上行链路和下行链路之间的功率分配的性能。我们还提供了有用的见解SIC能力对网络吞吐量的影响。
2016-04-20 cs.IT math.IT
Performance of a random-access wireless network with a mix of full- and half-duplex stations
在本文中，我们考虑一个随机接入时隙无线网络的性能与一个单一的接入点和混合的半和全双工站。全双工传输涉及在两个方向上同时传输的数据，这会影响接入点处的队列动态。给定节点接入信道的概率，本文给出了每个站的吞吐量的广义解析公式。讨论了与基于802.11 DCA的系统以及完全公平系统相关的特殊情况，这些情况提供了对全双工无线新技术引入的变化的见解。
2013-03-13 cs.IT cs.NI math.IT
Resource Allocation in Full-Duplex Communications for Future Wireless Networks
最近在实现全双工~（FD）系统方面取得的重大进展为在未来无线网络中提高服务质量（QoS）和体验质量（QoE）开辟了一条有希望的途径。目前迫切需要解决FD网络设计、理论和开发的不同方面的各种挑战。除了自干扰消除信号处理算法之外，诸如资源管理之类的网络协议在FD无线网络的实际设计和实现中也是必不可少的。本文从功率、空间、频率、设备等方面对全双工系统中的网络资源进行了分析，并提出了不同全双工系统中资源分配的最新进展和未来发展方向。四个代表性的应用场景被认为是：FD MIMO网络，FD合作网络，FD OFDMA蜂窝网络，和FD异构网络。提出了这些系统中的资源管理问题和新算法，并讨论了关键的开放研究方向。
2015-05-12 cs.IT math.IT
Secure Full-Duplex Device-to-Device Communication
本文考虑在存在多个窃听者的下行链路MISO蜂窝系统中的全双工（FD）设备到设备（D2D）通信。D2D对共享分配给蜂窝用户（CU）的相同频带进行通信。由于D2D用户共享与CU相同的频率，因此基站（BS）和D2D传输彼此干扰。此外，由于有限的处理能力，D2D用户容易受到外部攻击。我们的目标是设计最佳的波束成形和功率控制机制，以保证安全的通信，同时提供所需的服务质量（QoS）的D2D链路。为了提高安全性，BS发送人工噪声（AN）。我们设计了强大的波束成形安全的消息，以及AN在最坏情况下的意义上，最大限度地减少总发射功率与不完美的信道状态信息（CSI）的所有链路在BS。这个问题是严格非凸的，有无穷多个约束。通过发现问题的隐凸性，我们得到了幂最小化问题的秩一最优解。
2017-09-07 cs.CR cs.IT math.IT
Accumulate Then Transmit: Multi-user Scheduling in Full-Duplex Wireless-Powered IoT Systems
本文开发并评估了一种用于全双工（FD）无线供电物联网系统中多用户调度的累积然后发送框架，该系统由多个能量收集（EH）物联网设备（IoD）和一个FD混合接入点（HAP）组成。所有IoD都没有嵌入式能源供应，因此需要在将其数据传输到HAP之前执行EH。由于其FD能力，HAP可以同时接收数据上行链路和广播能量承载信号下行链路充电IoD。在本文中，假设瞬时信道信息不可用。为了最大限度地提高系统的平均吞吐量，我们设计了一个新的面向吞吐量的调度方案，其中一个单一的IoD与最大加权剩余能量被选择发送信息到HAP，而其他IoD收获和积累的能量从HAP广播的信号。然而，与大多数现有的面向吞吐量的方案类似，所提出的面向吞吐量的方案也导致不公平的用户间吞吐量，因为具有更好的信道性能的IoD将被授予更多的传输机会。为了在系统吞吐量和用户公平性之间取得平衡，我们提出了一种基于归一化累积能量的公平性调度方案。为了评估系统的性能，我们建模的动态充电/放电过程中的每个IoD作为一个有限状态马尔可夫链。在莱斯衰落信道下，推导了两种方案的系统中断概率和平均吞吐量的解析表达式。仿真结果验证了性能分析的正确性，并证明了两种方案相对于现有方案的性能优势。
2018-03-06 cs.IT math.IT
Opportunistic Scheduling for Full-Duplex Uplink-Downlink Networks
我们研究了具有全双工多天线基站和大量单天线半双工用户的蜂窝网络的机会调度和总容量。在同一频带上同时进行上行链路和下行链路会导致上行链路到下行链路的干扰，从而降低性能。我们提出了一个简单的机会联合上下行链路调度算法，利用多用户分集和噪声干扰。我们表明，在同构网络中，我们的算法实现了相同的总容量，如果没有上行链路到下行链路的干扰，渐近的用户数。该算法不需要在基站或上行链路用户处的干扰CSI。它还表明，对于一个简单的类的异构网络没有足够的信道分集，它是不可能实现相应的无干扰系统容量。我们讨论了潜在的使用设备到设备的侧信道，以克服这种限制，在异构网络。
2015-04-22 cs.IT math.IT
Linear Precoders for Non-Regenerative Asymmetric Two-way Relaying in Cellular Systems
双向中继（TWR）减少了传统半双工中继中造成的频谱效率损失。当两个节点通过中继同时交换数据时，TWR是可能的。在蜂窝系统中，基站（BS）和用户之间的数据交换通常不是同时的，用户（TUE）在多址（MAC）阶段期间具有要发送的上行链路数据，但在广播（BC）阶段期间没有要接收的下行链路数据。这种非同时数据交换将TWR减少到频谱效率低的传统半双工中继。在基础设施中继中，多个用户通过中继进行通信，提出了一种新的传输协议来恢复频谱损失。TUE的MAC阶段之后的BC阶段现在由中继器用于向另一用户（RUE）发送下行链路数据。RUE将不能消除反向传播干扰。在多天线中继器处设计结构化预编码器以消除这种干扰。对于多输入多输出（MIMO）节点，所提出的预编码器还对复合MAC和BC相位MIMO信道进行三角测量。信道三角剖分将加权和速率优化问题转化为功率分配问题，并将其转化为几何规划问题。仿真结果表明，该协议的有效性比传统的解决方案。
2013-07-13 cs.IT math.IT
Fundamental Limits of Spectrum Sharing Full-Duplex Multicell Networks
本文研究了全双工多小区网络的自由度，该网络在非正交设置中在多个小区之间共享频谱。在所考虑的网络中，我们假设具有多个发射和接收天线的{ \em全双工}基站与多个单天线移动用户通信。通过在多个小区之间共享频谱并且（同时）启用全双工无线电，网络可以更灵活地利用频谱，但是同时，与具有用于不同小区和上行链路-下行链路业务的单独专用频带的网络相比，网络受到多个干扰源的影响。因此，为了利用频谱使用的额外自由度，干扰管理是一个关键因素。在这项工作中，我们提出了一种新的策略，干扰对齐的基础上，考虑到小区间的干扰和小区内的干扰所造成的频谱共享和全双工建立一个一般的可扩展性结果的总和自由度的考虑网络。配对上的总和自由度，这是在一定条件下紧的上限，我们演示了如何频谱共享和全双工可以显着提高吞吐量超过传统的蜂窝网络，特别是对于网络与大量的用户和/或细胞。
2016-05-09 cs.IT math.IT
CoMPflex: CoMP for In-Band Wireless Full Duplex
在这封信中，我们考虑使用两个空间分离和协调的半双工（HD）BS的全双工（FD）蜂窝基站（BS）的仿真。所提出的系统被称为CoMPflex（用于带内无线全双工的CoMP），并且在给定时刻，它服务于两个HD移动站（MS），一个在上行链路中，一个在下行链路中。我们评估我们的计划的性能，通过使用一维Wyner模型的几何扩展，它考虑到设备之间的距离。结果表明，CoMPflex导致收益的总和率和能源效率相对于普通FD，以及相对于一个基线计划的基础上单向交通。
2015-10-30 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Analysis for Training-Based Multi-Pair Two-Way Full-Duplex Relaying with Massive Antennas
研究了一种多对双向放大转发中继系统，其中多对全双工用户通过一个具有大量天线的全双工中继进行服务，中继采用最大比合并/最大比传输（MRC/MRT）处理。首先利用正交导频方案和最小二乘法估计信道状态信息（CSI）。当中继天线的数量是有限的，我们推导出一个近似的和速率表达式，这是一个很好的预测遍历和速率，特别是在大量的天线。然后采用另一种导频方案估计每个用户对的复合CSI，以减少信道估计的导频开销，从而得到相应的可达速率表达式。我们分析了这两种导频方案的可实现速率，然后展示了这两种方法的相对优点。在此基础上，分别基于和速率最大化和最大最小公平性准则，提出了用户和中继的功率分配策略。最后，数值结果验证了分析结果的准确性，并显示所提出的功率分配所取得的性能增益。
2016-12-14 cs.IT math.IT
