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。
2010-10-13 cs.IT cs.NI math.IT
A Signal-Space Analysis of Spatial Self-Interference Isolation for Full-Duplex Wireless
带内全双工无线通信的挑战是管理自干扰。许多设计已经采用了空间隔离机制，例如屏蔽或多天线波束成形，以将自干扰波与接收器隔离。这样的空间隔离方法是有效的，但是通过将发送和接收信号限制到可用空间的子集，信道的全部空间资源未被充分利用，花费了可能使以全双工模式操作的净益处无效的成本。在本文中，我们利用基于天线理论的信道模型来分析空间自由度可用于全双工功能的基站，并观察到，空间隔离是否优于时分（即半双工）在很大程度上取决于散射体的几何分布。除非散射到预期用户的对象的角展度与反向散射到基站的对象的展度重叠，否则空间隔离优于时分，否则时分可能是最佳的。
2014-04-09 cs.IT math.IT
Semantics-Division Duplexing: A Novel Full-Duplex Paradigm
本文提出语义分割双工（SDD）这一新型带内全双工范式，利用语义域处理抑制自干扰、区分期望语义并恢复信源，结合数字与语义域处理实现智能简洁通信，并通过理论与可视化结果验证其有效性。
2024-08-01 cs.IT eess.SP math.IT
Random Linear Network Coding For Time Division Duplexing: When To Stop Talking And Start Listening
提出了一种新的用于时分双工信道可靠通信的随机线性网络编码方案。该设置假设分组擦除信道，并且节点不能同时发送和接收信息。发送器在停止等待接收器确认（ACK）正确解码信息所需的自由度的数量（如果有的话）之前，连续地发送编码数据分组。我们提供了这个问题的分析表明，有一个最佳数量的编码数据包，在平均完成时间方面，要发送之前停止听。该数目取决于延迟、数据包擦除和ACK擦除的概率以及接收器解码数据所需的自由度的数目。该方案在完成固定数量的数据分组的传输的平均时间方面是最优的。我们表明，它的性能是非常接近的全双工系统，而传输不同数量的编码数据包可能会导致大的性能下降，特别是如果延迟很高。此外，我们研究了我们的方案的吞吐量性能，并将其与现有的半双工Go-back-N和选择性重传ARQ方案进行比较。数值结果表明，在大多数情况下，我们的方案具有相似的性能选择性重复和相当的性能增益时，延迟和分组错误概率高。
2008-09-13 cs.IT math.IT
Degrees of Freedom of Spatial Self-Interference Suppression for In-Band Full-Duplex with Inter-node Interference
我们研究了一个三节点网络，其中一个全双工基站与一个上行链路和一个下行链路半双工节点通信。在该网络中，存在自干扰和节点间干扰。我们使用基于天线理论的信道模型来研究这种网络的空间自由度，并研究空间隔离是否以及在多大程度上优于时分（即半双工）对应。使用自由度分析，我们表明，空间隔离优于时间分割，除非散射到预期用户的对象的角展重叠的对象，背散射到接收器的传播。
2016-06-18 cs.IT math.IT
Multicarrier-Division Duplex for Solving the Channel Aging Problem in Massive MIMO Systems
训练和数据传输的分离以及频繁的上行链路/下行链路（UL/DL）切换使得基于时分双工（TDD）的大规模多输入多输出（mMIMO）系统由于导致严重的信道老化而在快速时变场景中不太胜任。为此，引入了与两种类型的精心设计的帧结构相关联的多载波分双工（MDD）mMIMO方案，用于在快速时变信道上通信时对抗信道老化。为了与TDD进行比较，给出了与3GPP标准相关的相应帧结构及其变体形式。引入MDD特定的通用维纳预测器和决策指导维纳预测器来分别在时域中基于UL导频和在频域中基于检测到的UL数据预测信道状态信息，考虑残余自干扰（SI）的影响。此外，通过应用迫零预编码和最大比合并，推导出了时变信道下TDD和MDD系统所能达到的速率下界的闭式近似。我们从这项研究的主要结论是，MDD，赋予全双工的能力，但比带内全双工（IBFD）的SI消除的需求较少，优于传统的TDD和IBFD在对抗信道老化。
2022-05-05 cs.IT eess.SP math.IT
Full Duplex Networking: Mission Impossible?
从2010年到2020年，移动通信量预计将增长1000倍。这对第五代（5G）无线通信系统的设计提出了重大挑战，包括网络结构、空中接口、密钥传输方案、多址接入和加密方案。本文讨论了全双工网络问题，旨在为5G的设计和未来可能的部署提供一些见解。特别是，在全双工的干扰情况进行了分析，然后讨论了几个候选的干扰缓解方法，抗干扰帧结构，收发器结构的信道互易性恢复，和超全双工基站，其中每个扇区在时分双工（TDD）模式下工作。TDD和频分双工（FDD）到全双工的扩展也进行了研究。预计随着未来全双工系统的标准化和部署，TDD和FDD将和谐地集成，有效地支持所有现有的半双工移动电话，并导致大幅增强的5G系统性能。
2015-07-15 cs.IT math.IT
On Dynamic Time Division Duplex Transmissions for Small Cell Networks
出于动态时分双工（TDD）的好处，在本文中，我们使用一个统一的框架来研究在同构小小区网络（HomSCN）中应用动态TDD的技术问题，以及将动态TDD引入异构网络（HetNets）的可行性。首先，分析了HomSCN，并且提出了动态地并且独立地调度DL和UL子帧的小小区BS调度器，使得可以实现DL和UL业务之间的负载均衡。此外，各种链路间干扰抑制（ILIM）计划，以及它们的组合，的有效性进行了系统的研究和比较。此外，部分干扰消除（IC）的有趣的可能性也进行了探讨。其次，基于所提出的方案，研究了动态TDD与小区范围扩展（CRE）和几乎空白子帧（ABS）在HetNet中的联合操作。在这方面，提出了小小区中的调度策略和用于在动态TDD操作下导出适当的宏小区业务卸载和ABS占空比的算法。此外，全IC和部分IC计划的动态TDD在HetNet的调查。用户设备（UE）的数据包吞吐量性能的建议/讨论的计划基准使用系统级仿真。
2020-06-26 cs.IT math.IT
Channel Covariance Estimation in Massive MIMO Frequency Division Duplex Systems
在频分双工（FDD）模式下的多用户Massive MIMO系统中，信道协方差是获取瞬时信道状态信息（CSI）的关键因素。在此上下文中，信道互易性不成立，并且通常预期关于下行链路信道的协方差信息必须由用户设备（UE）估计并反馈。作为另一种CSI获取技术，我们建议根据观测到的上行链路协方差来推断下行链路协方差。该推断过程依赖于上行链路/下行链路协方差矩阵的字典，以及对应的黎曼空间中的插值;一旦字典已知，估计就不依赖于来自UE的任何形式的反馈。在这篇文章中，我们提出了几种不同的插值方法，并通过模拟对它们进行基准测试。
2016-02-18 cs.IT math.IT stat.AP
Performance of Network-Assisted Full-Duplex for Cell-Free Massive MIMO
网络辅助全双工（NAFD）是一种适用于未来无线网络的空分双工技术，具有无小区的大规模多输入多输出在CF大规模MIMO（CF massive MIMO）网络中，使用半双工或全双工的大量远程天线单元（RAU）共同支持真正灵活的双工，包括时分双工，通过使用网络MIMO方法，根据上行链路和下行链路业务的需求，实现频分双工和全双工。利用NAFD，可以增加无线网络的双向数据率并且可以减少端到端延迟。该文研究了空间相关信道下，非理想信道状态信息（CSI）条件下CF大规模MIMO网络中NAFD通信的频谱效率。基于高维随机矩阵理论，推导了上行和速率最小均方误差（MMSE）接收机以及下行和速率迫零（ZF）和正则迫零（RZF）波束形成的确定性等价公式。数值结果表明，在不同的环境设置下，确定性的等效是准确的，在一个大规模的系统和系统与有限数量的天线。研究还表明，通过下行到上行干扰消除，可以提高具有NAFD的CF大规模MIMO的上行频谱效率。比较了带内全双工、半双工等不同双工配置下NAFD的频谱效率。在发射天线和接收天线总数相同的情况下，具有半双工RAU的NAFD提供了更高的频谱效率。为了减轻上下行干扰，提出了一种基于遗传算法的用户调度策略。仿真结果表明，与随机用户调度相比，采用GAS的下行链路可达和速率有了很大的提高。
2019-05-27 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
Spectral-Efficiency of Cell-Free Massive MIMO with Multicarrier-Division Duplex
提出了一种基于多载波分双工（MDD）的无小区（CF）方案，即MDD-CF，其使得下行链路（DL）数据和上行链路（UL）数据或导频能够在分布式CF大规模MIMO（mMIMO）系统中在相互正交的子载波上并发地传输。为了证明MDD-CF的优势，我们首先研究了一个相干间隔（CT）与接入点（AP）的选择，功率和子载波分配的频谱效率（SE）的性能。由于制定的SE优化是一个混合整数非凸问题，是NP-难解决的，我们利用所涉及的变量之间的固有关联，将其转化为一个连续整数凹凸问题。然后，提出了一种二次变换（QT）辅助的迭代算法，以实现SE最大化。接下来，我们扩展我们的研究的情况下，一个无线电帧由几个CT间隔。在这方面，一种新的两相CT间隔（TPCT）的计划被设计为不仅提高SE在无线电帧，但也提供一致的数据传输在快速时变信道。相应地，为了便于优化，我们提出了一个两步迭代算法，通过建立TPCT中的两个阶段之间的连接，通过迭代因子。仿真结果表明，MDD-CF可以显着优于带内全双工（IBFD）-CF由于有效的干扰管理。此外，与时分双工（TDD）-CF相比，MDD-CF对高移动性场景更鲁棒，并且实现更好的SE性能。
2022-08-14 cs.IT eess.SP math.IT
Waveform Design Using Half-duplex Devices for 6G Joint Communications and Sensing
联合通信和感知是一种很有前途的6 G技术，挑战在于如何有效地将它们集成。现有的频分和时分共存的方法很难带来积分增益。直接使用正交频分复用（OFDM）进行感测需要复杂的带内全双工来消除自干扰（SI）。为了解决这些问题，本文提出了新的共存方案，以获得超感测范围（SSR）和简单的SI消除。SSR使JCS能够获得仅感知方案的感知范围，并与通信共享资源。提出了一种随机时分的超多普勒测距方法。还提出了柔性感测植入OFDM（FSIOFDM）。FSI-OFDM利用随机的检测时机获得超多普勒范围，利用固定的拖尾检测时机获得超距离范围。仿真结果表明，所提出的方案可以在有限资源的情况下获得SSR。
2022-01-04 cs.IT eess.SP 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
Self-Interference Cancellation with Nonlinear Distortion Suppression for Full-Duplex Systems
在全双工系统中，由于强自干扰信号，系统非线性成为限制可能的可消除自干扰功率的重要限制因素。本文提出了一种全双工正交频分复用系统的自干扰消除方案。该方案通过抑制发射机和接收机非线性引起的失真，增加了可消除的自干扰功率。迭代技术被用来联合估计自干扰信道和抑制失真信号所需的非线性系数。性能的数值研究表明，所提出的方案实现的性能是小于0.5dB的线性全双工系统的性能。
2013-09-23 cs.IT math.IT
Low Latency Scheduling Algorithms for Full-Duplex V2X Networks
车载通信系统多年来一直是一个活跃的研究课题，是5G和后5G时代的重要技术。一个重要的用例是排队，这似乎是迈向完全自动驾驶系统的第一步。此外，所有车辆通信系统中的关键性能参数是端到端分组延迟。为了实现这一目标，全双工（FD）收发器可能是一个有效和实用的解决方案，以减少排队网络的延迟。在本文中，我们研究了动态和基于TDMA的调度算法的延迟性能，并评估了具有不完美自干扰消除（SIC）的FD使能车辆的效果。通过仿真，我们证明了这些算法的性能复杂度的权衡，并表明，TDMA集中式方案具有低复杂度和开销，可以实现与全动态，集中式算法相当的性能。
2021-01-13 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Resource Allocation in Full-Duplex Ambient Backscatter Communication Networks for Green IoT
环境反向散射通信（AmBC）使得无线供电的反向散射设备（BD）能够在不使用RF发射器的情况下通过环境射频（RF）载波传输信息，因此已经成为绿色物联网的有前途的技术。本文考虑了一种AmBC网络，其中全双工接入点（FAP）同时向其传统用户（LU）发送下行正交频分复用（OFDM）信号，并以时分多址方式接收从多个BD反向散射的上行信号。为了从多个设计维度提高系统性能并确保公平性，我们通过联合优化BD的后向散射时间部分、BD的功率反射系数和FAP的子载波功率分配来最大化所有BD之间的最小吞吐量，这受到LU的吞吐量约束、BD的收获能量约束和其他实际约束。因此，我们提出了一个有效的迭代算法来解决制定的非凸问题，利用块协调下降和连续凸优化技术。我们进一步证明了算法的收敛性，并分析了其复杂性。最后，大量的仿真结果表明，所提出的联合设计实现了显着的吞吐量增益相比，基准计划与平等的资源分配。
2018-05-03 cs.IT math.IT
Spatial-Temporal BEM and Channel Estimation Strategy for Massive MIMO Time-Varying Systems
针对时变环境下的多用户大规模多输入多输出（MIMO）系统，提出了一种新的信道估计方法。我们引入了一种离散傅里叶变换（DFT）辅助的空时基扩展模型（ST-BEM）来降低上下行信道的有效维数，从而大大降低了训练开销和反馈开销。新提出的ST-BEM由于角度互易性而适用于时分双工（TDD）系统和频分双工（FDD）系统，并且可以通过快速傅立叶变换（FFT）有效地部署。各种数值结果证实了所提出的研究。
2016-10-29 cs.IT math.IT
Efficient use of paired spectrum bands through TDD small cell deployments
传统上，无线蜂窝系统已经被设计为在频分双工（FDD）配对频带中操作，该频分双工（FDD）配对频带为下行链路（DL）和上行链路（UL）通信两者分配相同量的频谱。这种设计在对称DL/UL业务条件下非常方便，因为它曾经是语音传输是主要服务的情况。然而，随着数据服务的大量出现，带来了DL和UL之间的大的不对称性，传统的FDD解决方案变得低效。在这方面，灵活的频谱分配概念旨在通过根据实际业务需求调整资源来导出用于改善频谱利用率的过程。在这项工作中，我们回顾了这些概念，并提出了在用于小eNB（SeNB）的未使用的资源上使用未配对的时分双工（TDD）频谱，使得与那些SeNB相关联的用户设备（UE）可以在DL或UL中被服务。该建议通过用户向基于TDD的系统卸载来消除基于FDD的系统中的饱和DL。从三个角度分析了灵活组网的概念：a）监管，b）长期演进（LTE）标准化，以及c）技术解决方案。
2016-12-07 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface Aided Full-Duplex Communication: Passive Beamforming and Deployment Design
研究了智能反射面（IRS）辅助全双工（FD）无线系统的无源波束形成和部署设计，其中FD接入点（AP）在IRS的帮助下在相同的时频维度上同时与上行（UL）用户和下行（DL）用户通信。在这种设置下，我们考虑三种部署情况：1）分别放置在UL用户和DL用户附近的两个分布式IRS; 2）放置在DL用户附近的一个集中式IRS; 3）放置在UL用户附近的一个集中式IRS。在每种情况下，我们的目标是通过联合优化AP和UL用户的发射功率和IRS（或IRS）处的无源反射系数来最小化AP和UL用户的加权和发射功率消耗，这受到UL和DL用户的速率约束和IRS反射系数的单模约束。首先，我们分析了在每个部署方案下的IRS辅助FD系统所需的最小发射功率，并将其与相应的半双工（HD）系统进行比较。我们发现，FD系统优于其HD对应的所有IRS部署方案，而分布式部署进一步优于其他两个集中式部署方案。接下来，我们将具有挑战性的功率最小化问题转换为等效但更易于处理的形式，并提出了一种基于块坐标下降（BCD）方法的高效算法来解决它。最后，数值结果验证了我们的分析以及所提出的被动波束形成设计的有效性。
2020-12-14 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Sparse Beamforming and Power Control for Large-scale DAS with Network-Assisted Full Duplex
本文研究了大规模分布式天线系统（L-DAS）中网络辅助全双工（NAFD）的稀疏波束形成和功率控制问题。在L-DAS中，远端天线单元可以工作在半双工模式或全双工模式，它们都通过高速回程链路连接到中央处理器（CPU）。NAFD通过CPU的联合处理，可以实现真正灵活的双工，包括灵活的半双工和全双工。交叉链路干扰和有限容量的回程是L-DAS中NAFD的主要问题。为了解决这些问题，我们的目标是最大化上行链路和下行链路的聚合速率服从服务质量约束和回程约束。已经提出了两种方法来解决优化问题，其中第一种方法将目标函数转换为两个具有半定松弛（SDR）的凸函数的差，然后应用迭代SDR-块坐标下降法来解决问题。第二种方法是基于序贯参数凸逼近。仿真结果表明，与传统的时分双工方案相比，所提出的算法产生了更高的速率增益。
2019-11-13 cs.IT math.IT
Optimal Resource Allocation in Full-Duplex Ambient Backscatter Communication Networks for Wireless-Powered IoT
该文研究了一种环境后向散射通信（AmBC）网络，其中全双工接入点（FAP）以时分多址方式同时向其传统用户（LU）发送下行正交频分复用（OFDM）信号和接收来自多个BD的后向散射上行信号。为了最大限度地提高系统的吞吐量，并确保公平性，我们的目标是最大限度地提高所有BD之间的最小吞吐量，通过联合优化的反向散射时间和反射系数的BD，和FAP的子载波功率分配，受到LU的吞吐量约束，BD的收获能量的约束，和其他实际的约束。对于单个BD的情况，我们得到了封闭形式的解决方案，并提出了一个有效的算法，通过使用拉格朗日对偶方法。对于一般情况下，多个BD，我们提出了一个迭代算法，利用块协调下降和连续凸优化技术。我们进一步展示了所提出的算法的收敛性能，并分析其复杂性。此外，我们研究了吞吐量区域的特点帕累托最优吞吐量权衡所有BD。最后，大量的仿真结果表明，所提出的联合设计实现了显着的吞吐量增益相比，基准计划。
2018-06-18 cs.IT math.IT
Self-Interference Cancellation Using Time-Domain Phase Noise Estimation in OFDM Full-Duplex Systems
在全双工系统中，振荡器相位噪声（PN）问题被认为是自干扰消除（SIC）阶段可能面临的瓶颈挑战，特别是当部署正交频分复用（OFDM）传输方案时。相位噪声如果在SIC技术之前或期间不被减轻，则会显著降低SIC性能。振荡器相位噪声的存在对传输的数据符号具有不同的影响，如共同相位误差（CPE）和载波间干扰（ICI）。然而，相位噪声可以在时域或频域中以数字方式估计和减轻。通过这项工作，我们提出了一种新的和简单的时域自干扰（SI）相位噪声估计和缓解技术。该算法的灵感来自于时域中的维纳滤波。仿真结果表明，与现有的时域或频域PN抑制方案相比，该算法在计算复杂性上有明显的降低，具有更好的性能。
2016-03-17 cs.IT math.IT
Two Models for Noisy Feedback in MIMO Channels
在文献中已经广泛地研究了分别适用于FDD（频分双工）和TDD（频分双工）系统的两种不同的反馈模型。在本文中，我们比较了这两种模式的反馈的多样性复用的权衡在终端处的信道状态信息的变化量。我们发现，当所有的不完善占，在FDD系统中的最大可实现的分集阶数匹配的TDD系统中的分集阶数。TDD系统在更高的复用增益下实现更好的分集阶数。在FDD系统中，最大分集阶数可以仅用单个比特的反馈来实现。如果接收机不知道信道状态信息，则额外的反馈比特（完美或不完美）不影响分集阶数。
2008-11-26 cs.IT math.IT
Full-Duplex eNodeB and UE Design for 5G Networks
自干扰消除（SIC）设计领域的最新进展使得能够开发全双工（FD）单天线和多天线系统。在本文中，我们提出了一种用于5G网络的FD eNodeB（eNB）和用户设备（UE）的设计。FD操作的使用使得能够同时进行带内上行链路和下行链路操作，从而将频谱需求减少一半。FD操作要求在上行链路和下行链路中对UE的相同子载波分配。长期演进（LTE）使用正交频分多址（OFDMA）用于下行链路。为了实现FD操作，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常规方法。利用信道互惠性，下行链路中基于奇异值分解（SVD）的波束成形允许多个用户（MU）在同一组子载波上操作。在上行链路中，使用频域最小均方误差（MMSE）均衡器以及最优排序连续干扰消除（SSIC-OO）算法来解耦在同一组子载波中操作的用户的信号。该工作包括分别针对下行链路和上行链路在UE和eNB处示出高效FD操作的仿真。
2015-06-06 cs.IT cs.NI math.IT
Lightweight Machine Learning for Digital Cross-Link Interference Cancellation with RF Chain Characteristics in Flexible Duplex MIMO Systems
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；Key Laboratory of Universal Wireless Communications, Ministry of Education（教育部通用无线通信重点实验室）；State Key Laboratory of Network and Switching Technology（网络与交换技术国家重点实验室）；China Mobile Research Institute（中国移动研究院）
针对灵活双工 MIMO 系统中受射频链路非线性影响的交叉链路干扰，提出纳入 RF 特性的基站间信道模型及轻量级 FNN 干扰抵消器，在提升抵消性能的同时显著降低计算复杂度。
2023-04-23 cs.AI cs.IT math.IT
On the Spectral Efficiency and Fairness in Full-Duplex Cellular Networks
为了提高无线网络的频谱效率而不需要用户设备的全双工能力，一种潜在的解决方案是最近提出的三节点全双工模式。为了实现这种潜力，采用三节点全双工传输的网络必须处理自干扰和用户间干扰，这可以通过频率信道和功率分配技术来管理。鉴于以前的作品调查频谱效率或公平的机制，平衡这两个指标的用户之间的计划，本文研究。该均衡方案基于一种新的多目标优化问题的求解方法，以最大化每个用户的频谱效率和用户间的最小频谱效率的加权和。该问题的混合整数非线性性质由拉格朗日对偶处理。基于所提出的解决方案的方法，开发了一种低复杂度的集中式算法，该算法依赖于可以有利地在基站处实现的大规模衰落测量。仿真结果表明，该算法在不对频谱效率进行加权的情况下，提高了频谱效率和用户间的公平性。一个重要的结论是，通过资源分配和功率控制来管理用户到用户的干扰对于确保全双工网络的频谱高效和公平操作是至关重要的。
2017-02-20 cs.IT math.IT
Full-Duplex Relaying in MIMO-OFDM Frequency-Selective Channels with Optimal Adaptive Filtering
当与传统的半双工或带外全双工对应物相比时，带内全双工传输允许中继站通过在相同频带中同时接收和发送而在理论上使其频谱效率加倍。因此，中继站所遭受的感应自干扰可能达到相当大的功率电平，这降低了解码转发（DF）中继站中的信号与干扰加噪声比（SINR），导致中继站性能下降。提出了一种宽带多输入多输出（MIMO）中继中自干扰问题的解决方法。所提出的方法在DF中继中使用时域消除，其中干扰信号的副本借助于估计干扰频率选择性信道的递归最小二乘（RLS）算法来创建。仿真结果表明，与典型的正交频分复用（OFDM）序列长度相比，其收敛平均时间可以忽略不计。此外，在OFDM传输的误码率（BER）和SINR进行评估，确认所提出的方法显着扩展的自干扰功率的范围，中继是有弹性的，当与其他缓解方案相比。
2015-07-29 cs.IT math.IT
Self-Interference Cancellation with Phase Noise Induced ICI Suppression for Full-Duplex Systems
实际全双工系统中的主要瓶颈之一是振荡器相位噪声，它限制了可能消除的自干扰功率。本文提出了一种适用于全双工正交频分复用系统的数字域自干扰消除方案。该方案通过抑制发射机和接收机振荡器相位噪声的影响，增加了可消除的自干扰功率。所提出的方案包括两个主要阶段，估计阶段和消除阶段。在估计阶段，最小均方误差估计器用于联合估计与输入自干扰信号相关联的发射机和接收机相位噪声。在消除阶段，估计的相位噪声用于抑制由与输入自干扰信号相关联的相位噪声引起的载波间干扰。在不同的操作条件下，所提出的计划的性能进行了数值研究。仿真结果表明，该方案比现有的忽略子载波间干扰抑制的数字域自干扰消除方案多实现9dB的自干扰消除。
2013-07-16 cs.IT math.IT
Achievable Sum Rates of Half- and Full-Duplex Bidirectional OFDM Communication Links
虽然全双工（FD）传输具有使系统容量加倍的潜力，但其实质性益处可能被实际收发器的自干扰（SI）和非理想性所抵消。在本文中，我们研究了半双工（HD）和FD传输的正交频分复用（OFDM），其中的非理想性考虑的可达和速率（ASR）。考虑了四种传输策略，即具有均匀功率分配（UPA）的HD、具有非UPA（NUPA）的HD、具有UPA的FD和具有NUPA的FD。对于四种传输策略中的每一种，制定优化问题以最大化其ASR，并相应地导出具有低复杂度的（次优/最优）解决方案。针对对称频率平坦/选择性信道和非对称频率选择性信道这三种典型信道进行了性能评估和比较。结果表明，所提出的解决方案的HD和FD传输可以实现接近最佳的性能。对于FD传动，在典型条件下可以得到最优解。此外，几个观察上的ASR性能的HD和FD传输。
2016-04-26 cs.IT math.IT
Optimal Resource Allocation in Full-Duplex Wireless-Powered Communication Network
研究了无线供电通信网络（WPCN）中的最优资源分配问题，其中一个混合接入点（H-AP）在下行链路（DL）向一组分布式用户广播无线能量，同时在上行链路（UL）通过时分多址（TDMA）接收来自用户的独立信息。我们设计了一个有效的协议，以支持同时无线能量传输（WET）在DL和无线信息传输（WIT）在UL的建议FD-WPCN。我们联合优化针对DL WET的H-AP和针对UL WIT的不同用户的时间分配以及在H-AP处随时间的发射功率分配，以最大化具有所收获能量的UL信息传输的用户的加权和速率。我们认为这两种情况下，完美和不完美的自干扰消除（SIC）在H-AP，我们获得最佳和次优的时间和功率分配的解决方案，分别。此外，我们认为半双工（HD）WPCN作为一个基线计划，并得出其最佳的资源分配解决方案。仿真结果表明，FD-WPCN优于HD-WPCN时，有效的SIC可以实现和更严格的峰值功率约束应用在H-AP。
2014-09-15 cs.IT math.IT
A Scalable Framework for CSI Feedback in FDD Massive MIMO via DL Path Aligning
与时分双工（TDD）系统不同，在频分双工（FDD）的情况下，下行链路（DL）和上行链路（UL）信道不再是互逆的。然而，一些长期参数，例如信道路径的时间延迟和到达角（AoA），仍然具有互易性。在本文中，通过有效地利用上述有限的互易性，我们解决了DL信道状态信息（CSI）反馈在一个实际的宽带大规模多输入多输出（MIMO）系统中工作在FDD模式。利用正交频分复用（OFDM）波形并假设频率选择性衰落信道，我们提出了一个可扩展的框架，用于DL导频设计、DL CSI获取以及UL中相应的CSI反馈。具体地，基站（BS）可以发送具有精心选择的相移的基于FFT的导频。然后，用户可以依赖于所谓的时域聚合信道（TAC），以根据其自己的关于DL信道的统计的知识或来自服务BS的指令来导出降低的维数的反馈。我们证明，每个用户可以只反馈一个标量数每个DL信道路径的BS恢复DL CSI。全面的数值结果进一步证实了我们的设计。
2016-12-30 cs.IT math.IT
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
Channel Estimation for Full-Duplex RIS-assisted HAPS Backhauling with Graph Attention Networks
İstanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；Zhejiang University（浙江大学）；Balıkesir University（巴勒克埃西尔大学）；Carleton University（卡尔顿大学）
本文首次将图注意力网络（GAT）用于信道估计。按照6G的期望，我们考虑了高空平台站（HAPS）安装的可重构智能表面辅助双向通信，并获得低开销和高归一化均方误差性能。该方法的性能进行了研究的双向回程链路上的RIS集成HAPS。仿真结果表明，GAT估计器在全双工信道估计中优于最小二乘估计器。与之前介绍的方法相反，在一个节点处的GAT可以单独估计级联的信道系数。因此，在全双工通信中的导频信令期间不需要使用时分双工模式。此外，它示出的GAT估计是强大的硬件缺陷和小尺度衰落特性的变化，即使训练数据不包括所有这些变化。
2021-04-03 cs.IT cs.LG math.IT
Full-Duplex Wireless-Powered Communication Network with Energy Causality
在本文中，我们考虑一个无线通信网络与全双工混合接入点（HAP）和一组无线用户的能量收集能力。HAP通过两个天线实现全双工：一个用于在下行链路中向用户广播无线能量，另一个用于同时在上行链路中通过时分多址（TDMA）接收来自用户的独立信息。所有用户可以从HAP连续地获取无线功率，直到其传输时隙，即，通过假设将来收集的能量不能用于传输来对能量因果关系约束进行建模。因此，后面的用户的能量收集时间与前面的用户的传输时间耦合。在这种设置下，我们调查的总和吞吐量最大化（STM）的问题和总时间最小化（TTM）的建议多用户全双工无线供电网络的问题。STM问题被证明是一个凸优化问题。最优解的策略，然后获得封闭形式的表达式，可以计算与线性复杂度。它还表明，总吞吐量是不随用户数的增加而减少。对于TTM问题，通过利用耦合约束的性质，我们提出了一个两步算法来获得最优解。然后，对于每个问题，两个次优的解决方案，提出和调查。最后，通过仿真研究了用户调度对STM和TTM的影响。它还表明，不同的用户调度策略，应使用STM和TTM。
2014-04-02 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
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。
2015-06-01 cs.IT math.IT
Full-Duplex Wireless for 6G: Progress Brings New Opportunities and Challenges
本文综述带内全双工从实验室验证到标准化的进展，分析其在6G通感一体、集成接入回传和可重构智能表面中的机遇及部署挑战。
2023-04-24 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable Rates and Outer Bound for the Half-Duplex MAC with Generalized Feedback
本文给出了广义反馈半双工多址信道（MAC-GF）的综合编码和外界。两个用户使用时分在离散无记忆信道上与一个目的地通信。每个传输块被分成3个时隙，具有可变的持续时间：目的地总是处于接收模式，而每个用户在前2个时隙期间交替发送和接收，然后在最后一个时隙期间两者合作发送信息。本文提出了两种基于解码-前向的编码方案，分析了它们的速率域，并推导了两个与可达域相似的速率约束外界。这两种方案都不需要块Makovity，允许目的地在每个块的末尾解码而没有任何延迟。在第一方案中，第三时隙中的码字叠加在前两个时隙的码字上，而在第二方案中，这些码字是独立的。虽然第二种方案更简单，但第一种方案有助于强调在目的地处的多个时隙之间联合解码超过单独解码的重要性。对于高斯信道，具有联合解码的两个方案是等价的，两个外边界也是等价的。对于物理退化的高斯信道，所提出的方案实现的容量。提供了对m用户半双工MAC-GF的扩展。高斯信道的数值结果表明，与经典MAC相比，速率区域有了显著的改善，并且随着用户间链路质量的提高，外部边界变得越来越紧
2011-07-29 cs.IT math.IT
Enhancing massive MIMO: A new approach for Uplink training based on heterogeneous coherence time
大规模多输入多输出（MIMO）是下一代网络的关键技术之一。由于其可观的频谱和能量效率增益，大规模MIMO系统提供了所需的性能，以应对不断增长的无线容量需求。然而，在时分双工（TDD）和频分双工（FDD）系统中的大规模MIMO中，调度用户的数量仍然有限。这是由于TDD系统中有限的相干时间，以及FDD模式中有限的反馈容量。在当前系统中，TDD模式中的时隙持续时间对于所有用户是相同的。这是一种次优方法，因为用户受到异构多普勒扩展的影响，因此受到不同相干时间的影响。在本文中，我们研究了一个大规模的MIMO系统工作在TDD模式下，上行链路的训练频率不同的用户之间的实际信道相干时间的基础上。我们认为，利用这种多样性优化上行链路训练可以导致相当大的频谱效率增益。然后，我们提供了一个用户调度算法，利用相干间隔为基础的分组，以最大限度地提高可实现的加权和速率。
2017-10-06 cs.IT math.IT
Deep Learning Based Resource Allocation for Full-duplex Device-to-Device Communication
本文针对全双工D2D通信资源分配问题，提出基于多维空间卷积与注意力机制的集中式模型SP-Conv-Att及两种分布式模型，在保证蜂窝用户最低频谱效率的同时最大化D2D用户频谱效率，并以极低时延逼近穷举最优解。
2024-01-10 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
Graph Theory Based Approach to Users Grouping and Downlink Scheduling in FDD Massive MIMO
大规模MIMO被认为是下一代5G网络的关键推动因素之一。通过在BS处使用大量天线，可以提高频谱和能量效率。不幸的是，下行链路信道估计开销与天线的数量成线性比例。这不会在时分双工（TDD）系统中产生复杂性，因为上行链路方向的信道估计可以直接用于下行链路方向上的链路自适应。然而，这种信道互易性对于其中上行链路和下行链路存在不同物理传输信道的频分双工（FDD）系统是不可行的。为了减少FDD系统中信道状态信息（CSI）的反馈量，提出了一种很有前途的两阶段波束成形传输方法。然而，这种传输方案的性能受到用户分组和选择机制的高度影响。在本文中，我们首先介绍了一种新的相似性度量加上一种新的聚类技术，以实现适当的用户分区。我们还使用图论开发了一个低复杂度的组调度方案，优于目前现有的方法在总速率和吞吐量公平性。这种性能增益是通过计算机模拟证明的。
2017-12-08 cs.IT math.IT
Opportunism in Dynamic Spectrum Access for 5G: A Concept and Its Application to Duplexing
随着大规模物联网（IoT）时代的到来，5G无线系统面临的挑战之一将是应对前所未有的频谱紧缩。一种潜在的解决方案已经出现，其形式是频谱共享，这偏离了垄断性频谱使用系统。本文研究了介质访问控制（MAC）作为一种手段，增加频谱共享技术的可行性。我们首先以概率的方式量化频谱接入的机会，这种方法称为机会概率（OP）。基于OP框架，我们提出了一种随机MAC算法，其中节点的访问是随机确定自己的OP值。作为我们的OP基于随机MAC的一个可能的应用，我们提出了一个混合半双工（HD）/全双工（FD）通信，其中每对决定的路由模式，根据两对节点的OP值。这种方法很好地适合于频谱共享系统，因为它使得能够根据频谱使用水平灵活地操作频谱接入。通过数值分析，我们验证了可行性，并通过实现一个基于FPGA的实时原型验证了性能增强。测量和数值结果证实，所提出的架构可以实现高达4倍的系统吞吐量比传统的LTE-TDD（时分双工）系统。
2018-01-22 cs.IT cs.NI math.IT
Centralized Learning of the Distributed Downlink Channel Estimators in FDD Systems using Uplink Data
在这项工作中，我们提出了一种基于卷积神经网络（CNN）的低复杂度方法，用于频分双工（FDD）系统中的下行链路（DL）信道估计（CE）。与现有的工作相比，我们使用的训练数据，这仅仅源于上行链路（UL）域。这允许学习集中在基站（BS）的CNN。在训练之后，网络参数被卸载到BS的覆盖区域内的移动终端（MT）。然后，MT可以利用低复杂度的CNN估计器获得MIMO信道的信道状态信息（CSI）。这避免了不可行的反馈量的必要性，即，在用户处获取训练数据，以及在每个MT处的离线训练阶段。数值结果表明，仅基于UL数据训练的CNN与基于DL数据训练的网络表现同样好。此外，该方法能够优于最先进的CE算法。
2021-05-25 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Analog and Digital Transceiver Design for Wideband Full Duplex MIMO Systems
在本文中，我们提出了一种宽带全双工（FD）多输入多输出（MIMO）通信系统，包括一个FD MIMO节点同时与两个多天线上行链路（UL）和下行链路（DL）节点利用相同的时间和频率资源进行通信。为了抑制FD MIMO系统中由于同时发送和接收而产生的强自干扰（SI）信号，提出了一种基于基带正交频分复用（OFDM）信号建模的模拟和数字（A/D）相消以及发送和接收波束形成的联合设计。考虑到实际的发射机损伤，我们提出了一种多抽头宽带模拟消除器的架构，其抽头的数量不与收发器天线和多径SI组件的数量成比例。我们还提出了一种新的自适应数字抵消截断奇异值分解的基础上，减少残留SI信号估计参数。为了最大化FD和速率，提出了一种用于A/D抵消和数字波束形成的联合优化框架。最后，我们广泛的波形仿真结果表明，所提出的宽带FD MIMO设计具有更高的SI消除能力，降低了复杂度相比，现有的消除技术，从而提高可实现的速率性能。
2021-12-16 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Splitting for Massive MIMO Multi-carrier system using Full Duplex Decode and Forward Relay with Hardware Impairments
在本文中，我们解决的解码和转发（DF）中继系统的功率分配问题，其中一个大规模的多输入多输出（mMIMO）多载波（MC）基站（BS）节点与MC单天线节点直接通信，也通过单天线全双工（FD）MC中继，使用速率分裂（RS）的方法。在目的地采用连续干扰消除方法。我们考虑正交频分复用（OFDM）作为我们的MC策略。我们考虑到硬件失真的影响，导致残留的自干扰和载波间泄漏（ICL），也不完善的信道状态信息（CSI）。我们制定了一个联合的子载波和功率分配问题，以最大限度地提高总的总和率。提出了一种迭代优化方法，该方法遵循逐次内逼近（SIA）框架，以达到满足Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件的收敛点。数值结果表明，这种系统的失真意识的设计的意义，以及显着的增益和速率相比，其半双工（HD）和非速率分裂计划。
2019-07-31 cs.IT cs.SY eess.SP
Energy Efficiency Maximization Via Joint Sub-Carrier Assignment and Power Control for OFDMA Full Duplex Networks
在本文中，我们开发了一种能量有效的资源分配计划的正交频分多址（OFDMA）网络与带内全双工（IBFD）通信的基站和用户设备（UE）考虑现实的自干扰（SI）模型。我们的主要目标是通过下行链路（DL）和上行链路（UL）中的联合功率控制和子载波分配来最大化系统能量效率（EE），其中DL和UL中的UE的服务质量要求得到保证。由于非线性分式目标函数和非凸可行集的存在，该问题是非凸的。为了解决这个问题，我们首先使用分式规划将分式目标函数转化为减法形式。然后，采用Dinkelbach方法，我们提出了一个迭代算法，其中一个内部问题是解决在每一个迭代。应用优化-极小化逼近，我们使内问题凸。此外，通过引入惩罚函数来处理整数子载波分配变量，我们提出了一种迭代算法来解决内部问题。我们证明了我们提出的算法收敛到局部最优解，这也证明了我们的模拟结果。此外，仿真结果表明，通过在OFDMA网络中应用IBFD能力与有效的SI消除技术，我们提出的资源分配算法达到了75%的EE增加相比，半双工系统。
2019-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
Decode-Forward Transmission for the Two-Way Relay Channels
我们提出了复合解码转发（DF）计划的双向中继信道在全双工和半双工模式相结合的相干中继，独立中继和部分中继策略。对于全双工模式，中继部分地解码每个块中的每个用户的信息，并且如在块马尔可夫编码中那样将该部分信息与源用户相干地转发到下一个块中的目的地用户。此外，中继站独立地广播下一个块中的两个用户的解码信息部分的装仓索引，如在独立网络编码中那样。每种技术对中继功率使用和速率区域具有不同的影响。我们进一步详细分析了独立的部分DF方案，并推导出封闭形式的链路制度时，该方案实现了严格的更大的速率区域比只是其组成技术，直接传输和独立DF中继之间的时间共享，当它减少到一个更简单的计划。对于半双工模式，我们提出了一个6相时分方案，采用了所有考虑中继技术，并同时使用联合解码在所有接收阶段。数值结果表明，现有的DF计划，通过执行链路自适应的复合计划的基础上确定的链接制度，获得显着的速率增益。
2015-04-28 cs.IT math.IT
Joint Spatial Division and Multiplexing for FDD in Intelligent Reflecting Surface-assisted Massive MIMO Systems
智能反射表面（IRS）是一种很有前途的技术，可以在第五代（5G）及以后的无线网络中提供更高的频谱和能量要求，同时塑造传播环境。这种设计可以进一步增强大规模多输入多输出（mMIMO）特性，以提高网络性能。然而，在mMIMO等5G系统中假设的信道互易性在实践中似乎受到最近关于IRS的研究的质疑。因此，与以前的工作相反，我们考虑频分复用（FDD）来研究IRS辅助的mMIMO系统的性能。然而，FDD不适合于大量天线架构。出于这个原因，我们采用联合空分复用（JSDM）的方法，利用信道向量的相关性的结构，以减少信道状态信息（CSI）的上行链路反馈，并因此，甚至允许使用大量的天线在基站。JSDM需要双重结构的预编码，并将具有相同协方差矩阵的用户设备（UE）聚类成组。具体而言，我们推导出的总和频谱效率（SE）的基础上统计CSI在大规模的统计，通过使用确定性等效（DE）分析，同时占相关瑞利衰落。随后，我们制定的优化问题的总和SE相对于反射波束形成矩阵（RBM）和总发射功率，这可以在每几个相干间隔，利用大规模统计的慢时间变化。这个显著的属性进一步有助于减少反馈开销。
2022-06-28 cs.IT math.IT
Autonomous Algorithms for Centralized and Distributed Interference Coordination: A Virtual Layer Based Approach
干扰抑制技术对于提高干扰受限无线网络的性能是必不可少的。在本文中，我们介绍了新的干扰缓解方案的无线蜂窝网络与空分多址（SDMA）。该方案基于虚拟层，该虚拟层捕获并简化网络中的复杂干扰情况，并用于功率控制。我们展示了如何在这个虚拟层的优化产生逐渐适应的功率控制设置，导致自主干扰最小化。因此，控制的粒度范围从经由在每个波束的基础上控制功率来控制频率子带功率到仅强制执行每个波束的平均功率约束的粒度。结合适当的短期调度，我们的算法逐渐引导网络走向更高的效用。我们使用广泛的系统级仿真比较三个分布式算法，并评估其适用性不同的用户移动性假设。特别是，事实证明，可以通过施加平均功率约束，并允许机会主义调度瞬间，而不是以严格的方式控制功率，以实现更大的增益。此外，我们引入了一个集中式算法，它直接解决了底层优化，并显示快速收敛，作为分布式解决方案的性能基准。此外，我们调查的偏差，从全局最优性相比，分支和边界为基础的解决方案。
2014-08-15 cs.IT math.IT
Energy-aware Trajectory Optimization for UAV-mounted RIS and Full-duplex Relay
针对6G场景下搭载RIS或FDR的无人机动态调整位置带来的能耗挑战，本文建立两类无人机的能耗模型，提出联合TDMA调度与轨迹的能量感知优化方案，在保障机载能量约束下最大化网络最小速率，并通过仿真验证了能量考量的重要性及两类方案的性能差异。
2024-04-15 cs.IT eess.SP math.IT
Subcarrier-Interlaced FDD for Faster-than-TDD Channel Tracking in Massive MIMO Systems
规范大规模MIMO使用时分双工（TDD）来利用相干时间内的信道互易性，从而避免信道状态信息（CSI）的反馈，这是在基站处进行预编码所需的。我们扩展的想法，利用互易性的相干带宽，分配子载波的多载波（OFDM）为基础的系统在一个交错的方式向上和下行链路，分别称为（OFDM-）子载波交错FDD（IFDD）。在时间和频率相干性两者内利用这种“二维”信道互易性不需要任何CSI反馈，并且甚至更需要提供比TDD更快的信道跟踪。为了解决实际硬件的缺陷，我们进行了测量，验证了IFDD的实际可行性。事实证明，该方案会引发与全双工（FDup）文献中众所周知的类似的发送/接收隔离问题（自干扰）。如将示出的，诸如自干扰或频率偏移之类的硬件挑战对于大规模MIMO操作不是关键的，但是随着天线的数量变大可以被忽略。最后，我们量化了IFDD如何允许跟踪信道变化比TDD更快地在广泛的常用导频符号率。
2018-04-16 cs.IT math.IT
Throughput Analysis of Small Cell Networks under D-TDD and FFR
动态时分双工（D-TDD）已经成为适应小型小区网络中的未对准下行链路和上行链路业务的有效解决方案。然而，业务配置的灵活性也引入了额外的小区间干扰。在这封信中，我们研究了应用分数频率复用（FFR）作为D-TDD小小区网络的干扰协调技术的有效性。推导了下行链路和上行链路平均分组吞吐量（MPT）的解析表达式，研究了在保证每个用户吞吐量的前提下，最大化MPT的网络参数优化问题。数值结果证实了所提出的基于FFR的D-TDD在提高吞吐量方面的好处。
2020-10-12 cs.IT math.IT
