Intelligent Omni Surface-Assisted Self-Interference Cancellation for Full-Duplex MISO System
全双工（FD）通信可以获得比传统半双工（HD）通信更高的频谱效率，然而，自干扰（SI）是关键障碍。本文首次提出了智能全向表面（IOS）辅助FD多输入单输出（MISO）FD通信系统，以减轻SI，解决了频率选择性问题。特别地，提出了两种类型的IOS，能量分裂（ES）-IOS和模式切换（MS）-IOS。我们的目标是最大化数据率和最小化SI功率通过优化的波束成形向量，幅度和相移的ES-IOS和模式选择和相移的MS-IOS。然而，制定的问题是非凸的，具有挑战性的直接处理。因此，我们设计替代的优化算法来迭代地解决问题。具体而言，二次约束二次规划（QCQP）用于波束形成优化，幅度和相移优化ES-IOS和相移优化MS-IOS。仿真结果验证了所提算法的有效性，并与无IOS的情况相比，表明了两种IOS在抑制SI方面的有效性。
2022-08-12 cs.IT eess.SP math.IT
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
Multi-Antenna Assisted Virtual Full-Duplex Relaying with Reliability-Aware Iterative Decoding
为了提高系统的频谱效率和可靠性，提出了一种多天线辅助的虚拟全双工（FD）中继，目的节点采用可靠性迭代译码。该方案使两个半双工中继节点（模拟FD中继）交替充当发送端和接收端，对解码后的数据信号进行中继而不考虑解码错误，同时利用QR分解消除中继间干扰。然后，通过部署可靠性感知的迭代检测/解码过程，目的节点可以有效地减轻帧间干扰和错误传播效应在同一时间。仿真结果表明，在不增加额外的时延和信令开销的情况下，该方案的误码率比传统的基于循环冗余校验的S-DF中继和基于门限的S-DF中继高8 dB.
2017-10-18 cs.IT math.IT
Outage Probability of Intelligent Reflecting Surfaces Assisted Full Duplex Two-way Communications
本文研究了智能反射面（IRS）辅助全双工双向通信系统的中断概率，它表征了系统克服长深度衰落造成的传输数据丢失的性能。为此，我们首先推导出一个任意给定的IRS波束形成器的级联端到端等效信道的概率分布。我们的分析表明，在所考虑的情况下，推导出这样的概率分布比相位匹配IRS波束形成器的情况更具挑战性。在此基础上，利用推导出的等效信道的概率分布，得到了中断概率性能的封闭表达式。理论分析表明，反射单元数对提高系统可靠性有显著影响。大量的数值结果验证了推导结果的正确性，并确认所考虑的IRS辅助双向通信系统相比，单向对应的优越性。
2021-08-06 cs.IT math.IT
Integrated Sensing and Communication for Network-Assisted Full-Duplex Cell-Free Distributed Massive MIMO Systems
本文提出结合网络辅助全双工与分布式雷达感知的ISAC系统，通过功率分配算法优化通信与感知性能，实现更稳定感知和更优通信。
2023-11-13 cs.IT eess.SP math.IT
Performance of RIS-Assisted Full-Duplex Space Shift Keying With Imperfect Self-Interference Cancellation
本文研究了RIS辅助的全双工SSK通信系统在环路干扰和残余自干扰下的性能，基于最大似然检测推导了错误概率表达式，并通过增加RIS单元有效抵消干扰。
2023-07-27 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reflecting Surfaces Assisted Millimeter Wave MIMO Full Duplex Systems
针对毫米波全双工系统自干扰抑制的硬件成本与功耗问题，提出用近场IRS替代模拟/混合波束成形，联合主被动波束成形实现加权和速率最大化，性能显著优于传统方案。
2023-06-14 cs.IT eess.SP 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
Repeater-Assisted Massive MIMO Full-Duplex Communications
Queen's University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Macquarie University（麦考瑞大学）；University of Peradeniya（佩拉德尼亚大学）
本文提出了一种中继辅助的大规模MIMO全双工通信方案，通过优化中继权重提升系统谱效率，实验表明其性能比半双工方案提高了4至2.5倍。
2026-01-28 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
Resource Management for IRS-Assisted Full-Duplex Integrated Sensing, Communication and Computing Systems
本文研究IRS辅助全双工集成感知、通信与计算系统的资源管理，提出系统效用最大化问题，并设计基于WMMSE、ADMM、MM和SDR等技术的联合优化算法，仿真验证了其性能优势。
2024-08-31 cs.IT eess.SP math.IT
User Clustering for STAR-RIS Assisted Full-Duplex NOMA Communication Systems
本文针对STAR-RIS辅助的全双工NOMA系统，提出用户聚类方案并推导遍历速率闭式表达式，通过优化RIS参数与功率分配最大化总速率。
2023-12-31 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Active and Passive Beamforming for RIS-Assisted Full-Duplex Systems under Imperfect CSI
针对RIS辅助全双工系统中强自干扰与不完美CSI的挑战，提出一种结合分布鲁棒设计、CVaR与PCCP技术的鲁棒主动与被动波束成形方案，有效提升了上下行用户速率并优于现有方法。
2023-11-20 cs.IT eess.SP math.IT
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。
2019-12-30 cs.IT math.IT
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。
2024-06-20 cs.IT eess.SP math.IT
Full-duplex Multi-Antenna Relay Assisted Cooperative Non-Orthogonal Multiple Access
我们考虑了一个合作的非正交多址接入（NOMA）网络中，一个全双工（FD）多天线中继协助传输从基站（BS）到一组远用户与恶劣的信道条件，而在同一时间的BS发送到一组附近的用户与强信道条件。我们假设不完美的自干扰（SI）消除在FD中继和不完美的用户间干扰消除在附近的用户。为了消除中继站的SI，采用了基于迫零的波束形成方案，并对随机近用户和随机远用户（RNRF）以及最近近用户和最近远用户（NNNF）两种用户选择策略进行了相应的中断概率分析。我们的研究结果表明，显着的性能改善，可以通过使用FD多天线中继相比，对应的系统与半双工中继。所实现的性能增益取决于网络参数，例如用户密度、用户区域、路径损耗和在邻近用户的情况下的用户间干扰的强度。我们还表明，NNNF策略表现出优越的中断性能相比，RNRF策略，特别是在近的情况下，
2017-08-13 cs.IT math.IT
On the Secrecy-Sensing Optimization of RIS-assisted Full-Duplex Integrated Sensing and Communication Network
本文提出一种鲁棒的RIS辅助方案，通过交替优化算法设计RIS相移、发射波束成形和人工噪声等参数，在全双工ISAC网络中保障通信安全并最大化感知性能，有效应对缺乏直接链路和恶意目标窃听挑战。
2025-04-29 cs.IT eess.SP math.IT
Relay-assisted Multiple Access with Full-duplex Multi-Packet Reception
研究了随机接入多用户网络中全双工协作中继的效果。首先，我们模型的自干扰，由于全双工操作，假设多个数据包接收能力的中继和目的地节点。在源节点处的业务被认为是饱和的，并且没有其自己的分组的协作中继在到目的地的传输失败时将其成功接收的源分组存储在其队列中。我们得到的中继，如到达率和服务率，稳定性条件，平均队列长度的关键性能指标的解析表达式，作为传输概率的函数，自干扰系数，和链路的中断概率。此外，我们研究了中继节点和自干扰系数对每个用户和聚合吞吐量，以及每个数据包的平均延迟的影响。我们发现，完美的自干扰消除起着至关重要的作用时，SINR阈值很小，因为它可能会导致更差的性能相比，半双工的情况下，吞吐量和延迟。这是因为在某些条件下，完美的自干扰消除会导致中继处的不稳定队列。
2015-02-26 cs.IT cs.NI math.IT
Pinching Antenna-Assisted Full-Duplex Communication Systems
Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）
针对全双工通信中自干扰抑制难题，提出夹捏天线系统辅助的FD架构，通过动态调整天线位置与波束赋形协同，联合优化天线位置、波束赋形和功率分配，显著提升和速率并有效抑制自干扰。
2026-09-25 cs.IT math.IT
Full Duplex Assisted Inter-cell Interference Cancellation in Heterogeneous Networks
研究异构网络中宏基站对微微用户设备的跨层小区间干扰抑制问题。不同于现有的ICI避免方案，如增强型ICI消除（eICIC）和协调波束成形，通常在MBS上操作，我们提出了一个全双工（FD）辅助ICI消除（fICIC）方案，它可以在每个微微BS（PBS）单独操作，是透明的MBS。fICIC的基本思想是在PBS处应用FD技术，使得PBS可以发送期望的信号并同时将监听的跨层ICI转发给PUE。我们首先考虑窄带单用户情况，其中MBS服务单个宏UE，并且每个PBS服务单个PUE。我们得到了最优fICIC方案的封闭解，并分析了其在ICI占优情形下的渐近性能。然后，我们调查一般的窄带多用户的情况下，MBS和PBS服务于多个UE。我们设计了一个低复杂度的算法来优化fICIC，旨在最大化的下行链路和速率的PUE受到用户公平性约束。最后，研究了fICIC在宽带系统中的推广。仿真验证了分析结果，并证明了fICIC在减轻跨层ICI方面的优势。
2015-10-26 cs.IT math.IT
STAR-RIS Assisted Full-Duplex Communication Networks
本文研究STAR-RIS辅助的全双工NOMA通信系统，推导上下行及双向通信遍历速率闭式解，并优化STAR-RIS幅度、相移与功率分配以最大化遍历和速率。
2023-09-26 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation for IRS-assisted Full-Duplex Cognitive Radio Systems
本文研究了智能反射面辅助全双工认知无线电系统的资源分配设计。具体地，辅网络采用FD基站（BS）来同时服务多个半双工下行链路（DL）和上行链路（UL）用户。部署IRS以增强次级网络的性能，同时帮助减轻对主用户（PU）造成的干扰。联合优化FD BS处的DL发射波束成形向量和UL接收波束成形向量、UL用户的发射功率以及IRS处的相移矩阵，以最大化次系统的总和速率。考虑到PU的信道状态信息（CSI）和它们的最大干扰容限的不完全知识，设计任务被制定为非凸优化问题。由于最大干涉公差约束是棘手的，我们应用一个安全的近似转换成凸约束。为了有效地处理由此产生的近似优化问题，这仍然是非凸的，我们开发了一个迭代块坐标下降（BCD）为基础的算法。该算法利用半定松弛，惩罚方法，和逐次凸逼近，并保证收敛到一个稳定点的近似优化问题。我们的仿真结果不仅表明，所提出的方案产生了显着更高的系统和率的次级系统比几个基线方案，但也证实了其对CSI的不确定性的鲁棒性。此外，我们的研究结果说明了巨大的潜力，IRS管理各种类型的FD认知无线电网络中出现的干扰。
2020-03-16 cs.IT math.IT
Network-Assisted Full-Duplex Cell-Free mmWave Networks: Hybrid MIMO Processing and Multi-Agent DRL-Based Power Allocation
本文针对网络辅助全双工无蜂窝毫米波网络提出混合MIMO处理框架，并设计多智能体双延迟深度确定性策略梯度（MATD3）算法解决上下行功率耦合分配问题，仿真验证其优于MADDPG和传统策略。
2024-03-31 cs.IT cs.MA eess.SP
Joint Beamforming for RIS Aided Full-Duplex Integrated Sensing and Uplink Communication
本文针对全双工上行ISAC系统，提出联合优化波束赋形、RIS配置和用户功率分配的迭代算法，利用MM和PDD方法求解，并通过数值结果验证RIS对自干扰抑制和感知性能的提升。
2023-09-21 cs.IT eess.SP math.IT
Non-Reciprocal Beyond Diagonal RIS: Multiport Network Models and Performance Benefits in Full-Duplex Systems
本文首次研究非互易BD-RIS在全双工系统中的性能，基于多端口电路理论建模并给出上下行同时最优通信的理论条件，证明其相比互易表面能显著提升系统性能。
2025-05-07 cs.IT eess.SP math.IT
HARQ in Full-Duplex Relay-Assisted Transmissions for URLLC
Release 16的完成开启了通往第六代（6 G）时代的激动人心阶段的道路。与此同时，为了支持在延迟和可靠性方面面临前所未有挑战的广泛应用，人们对6 G物理层规范的兴趣已经越来越浓厚。为了支持这一愿景，这项工作展示了前瞻性的感知全双工（FD）合作中继，以支持即将到来的几代人，并通过作为一个平均关注的关键贡献的混合自动重传请求（HARQ）机制超可靠和低延迟通信（URLLC）。实际上，已知HARQ往返时间（RTT）包括基本物理延迟，其可能导致针对URLLC的lms延迟使用情况的HARQ放弃。针对这些挑战，本文提出了一种基于混合FD放大转发（AF）-选择性解码转发（SDF）中继的URLLC系统。在该构建系统上，提出了两个HARQ过程，其中HARQ RTT被缩短，以面对延迟和可靠性问题，即，常规HARQ过程和增强HARQ过程。然后，我们开发了一个分析框架，这种中继HARQ系统在其不同的程序。最后，使用蒙特卡罗模拟，我们确认了理论结果，并比较建议的中继辅助HARQ过程的源到目的地（S2 D）HARQ为基础的系统，其中没有中继协助源和目的地之间的通信。
2020-12-11 cs.IT cs.PF math.IT
Joint Beamforming Design and Resource Allocation for IRS-Assisted Full-Duplex Terahertz Systems
针对IRS辅助全双工太赫兹系统面临的传播损耗、分子吸收及残余自干扰挑战，提出联合优化IRS相移、功率、子带分配与带宽的资源分配框架，设计两种高效算法，实现频谱效率显著提升与用户公平性保障。
2025-10-29 cs.IT math.IT
Weighted Sum-Rate Maximization for Multi-IRS-assisted Full-Duplex Systems with Hardware Impairments
智能和可重构的无线通信环境可以通过利用精心设计的智能反射表面（IRS）来塑造通信信道。在本文中，我们研究了多个IRS如何影响多用户全双工通信系统的性能下的硬件损伤在每个节点，其中的基站（BS）和上行链路用户受到最大发射功率约束。首先，推导了上下行链路系统加权和速率（SWSR）作为系统性能度量。然后，我们制定的资源分配设计的最大化的SWSR作为一个优化问题，联合优化波束成形和合并向量在BS，上行链路用户的发射功率，和多个IRS的相移。由于SWSR优化问题是非凸的，提出了一种有效的迭代交替的方法来获得一个次优解的设计问题，并讨论了其复杂性。特别是，我们首先将主问题转化为一个等价的加权最小均方误差形式，然后将其转化为几个凸子问题，这些子问题可以解析求解给定的相移。然后，IRS相位通过基于梯度上升的算法进行优化。最后，数值结果来澄清多个IRS如何提高硬件损害下的性能指标。
2020-10-03 cs.IT math.IT
Network-Assisted Full-Duplex Cell-Free Massive MIMO: Spectral and Energy Efficiencies
本文研究网络辅助全双工无小区大规模MIMO系统，提出AP模式分配、功率控制与大尺度衰落权重的联合优化方法，在满足个体SE和功率约束下最大化总频谱效率和能量效率，数值结果显示NAFD方案相比HD和FD方案可获得约30%的SE增益和高达200%的EE增益。
2023-04-14 cs.IT math.IT
Deep Reinforcement Learning for RIS-aided Multiuser Full-Duplex Secure Communications with Hardware Impairments
在本文中，我们研究了一个可重构智能表面（RIS）辅助的多用户全双工安全通信系统的收发器和RIS的硬件损伤，其中多个窃听者偷听的双向传输信号同时，和RIS应用，以提高保密性能。以最大化和保密率（SSR）为目标，在基站发射功率约束和移相器单位模约束下，建立了基站发射波束形成和反射波束形成的联合优化问题。由于环境是时变的，系统是高维的，这种非凸优化问题在数学上是难以解决的。探索了一种基于深度强化学习（DRL）的算法，通过与动态环境的反复交互和学习来获得满意的解。大量的仿真结果表明，基于DRL的安全波束形成算法被证明是显着有效的改善SSR。研究还发现，通过选择合适的神经网络参数，可以大大提高DRL方法的性能，加快神经网络的收敛速度。
2022-08-16 cs.IT eess.SP math.IT
Downlink Rate Maximization with Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Full-Duplex Transmissions
针对全双工系统的强自干扰问题，提出基于惩罚凸凹规划的FRIS波束成形方案，联合优化基站与RIS波束成形，在保障上行速率前提下最大化下行速率，在多种场景下均实现更优的上下行速率性能。
2023-11-06 cs.IT cs.SY eess.SY
Robust Analysis of Full-Duplex Two-Way Space Shift Keying With RIS Systems
本文研究了不完美CSI下RIS辅助的全双工双向SSK系统，利用GCQ方法推导了ABEP、中断概率和吞吐量，证明增加RIS元素数和高SNR下FD系统性能优于HD系统。
2024-03-26 cs.IT eess.SP math.IT
Weighted Sum Rate Enhancement by Using Dual-Side IOS-Assisted Full-Duplex for Multi-User MIMO Systems
针对多用户MIMO全双工系统，提出双面智能全向表面辅助方案，通过WMMSE迭代及QCQP优化，最大化加权和速率，仿真验证其优于传统方案。
2024-08-20 cs.IT math.IT
Joint Beamforming and Power Allocation for RIS Aided Full-Duplex Integrated Sensing and Uplink Communication System
本文研究RIS辅助的全双工ISAC上行通信系统中的联合波束成形与功率分配问题，提出基于MM和PDD的迭代优化算法及基于ADMM的低复杂度解析算法，数值结果验证了算法有效性和RIS带来的性能提升。
2023-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Empowered Full Duplex Systems: Opportunities and Challenges
本文提出利用STAR-RIS的透射与反射功能分别增强FD系统传输容量和消除自干扰，通过仿真比较两种类型性能，并验证深度学习优化算法的优越性，为6G无线通信提供新方案。
2024-07-22 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming Design for Multiuser MISO Downlink Aided by a Reconfigurable Intelligent Surface and a Relay
可重构智能表面（RIS）由于其可控的散射元件，能够引导电磁波到所需的方向，最近引起了相当大的关注。虽然RISs与继电器有一些相似之处，但两者有影响其性能的根本差异。为了利用中继和RIS的优点，本文提出了一种多用户通信系统，其中中继和RIS合作，以提高性能的能量效率。使用奇异值分解（SVD），半定规划（SDP），和函数逼近，我们提出了不同的解决方案，用于优化波束形成矩阵在基站（BS），中继，并在RIS的相移，以最大限度地减少总发射功率的服务质量（QoS）的约束。当继电器工作在半双工和全双工模式时，以及当反射元件具有连续和离散相移时，该问题在不同的情况下得到解决。仿真结果提供了在全双工和半双工模式下，在不同的优化方案下，系统的性能进行比较，与没有RIS或中继。结果表明，全双工中继与RIS协作的系统性能优于其他所有方案，且全双工中继的贡献高于RIS。然而，当所需的QoS高时，RIS比半双工中继执行得更好。结果还表明，增加RIS反射元件的数量在中继器存在的情况下比在没有中继器的情况下更好地提高性能。
2021-04-30 cs.IT math.IT
Secure Wireless Transmission for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Full Duplex Systems
这封信认为，在可重构智能表面（RIS）辅助全双工（FD）系统的安全通信。FD基站（BS）在存在窃听者的情况下在RIS的辅助下在相同的时间-频率维度上同时服务上行链路（UL）用户和下行链路（DL）用户。此外，人工噪声（AN）也被用来干扰窃听者的信道。我们的目标是通过联合优化发射波束成形，接收波束成形和AN协方差矩阵在BS，和被动波束成形在RIS的UL和DL用户的总和保密率最大化。为了处理非凸问题，我们将其分解成易于处理的子问题，并提出了一个有效的算法交替优化框架的基础上。具体地说，接收波束形成推导为一个封闭的形式的解决方案，而其他变量，通过使用半定松弛（SDR）方法和逐次凸逼近（SCA）算法获得。仿真结果表明，我们所提出的方案相比，其他基线计划的优越性能。
2022-09-25 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneous Downlink Data Transmission and Uplink Channel Estimation with Reduced Complexity Full Duplex MIMO Radios
在本文中，我们研究全双工（FD）多输入多输出（MIMO）无线电同时数据通信和控制信息交换。利用最近提出的FD MIMO架构，结合数字发射和接收波束成形与降低复杂度的多抽头模拟自干扰（SI）消除，我们提出了一种新的传输方案，利用信道互易性联合下行链路波束成形信息数据通信和上行链路信道估计，通过训练数据传输。我们采用了一个通用的导频辅助信道估计模型，并提出了一个统一的优化框架，所有涉及FD MIMO设计参数。我们的代表性的Monte Carlo模拟结果的波束形成器以及模拟和数字SI消除的一个示例算法的解决方案表明，所提出的基于FD的联合通信和控制方案提供了1.4倍的下行链路速率的半双工对应。与具有全连接模拟消除的传统FD MIMO架构相比，模拟消除器的硬件复杂度降低了50%，从而实现了这种性能改进。
2020-03-14 cs.IT eess.SP math.IT
UGV-assisted Wireless Powered Backscatter Communications for Large-Scale IoT Networks
无线供电的反向散射通信（WPBC）能够实现超低功耗通信，因此在物联网（IoT）网络中很有前途。然而，在实践中，由于其通信距离短，因此在大规模物联网网络中应用WPBC具有挑战性。为了应对这一挑战，本文利用无人驾驶地面车辆（UGV）来协助WPBC在大规模物联网网络中的应用。特别是，我们研究了接入点（AP）、标签阅读器和UGV的网络规划和动态资源分配的联合设计，以最大限度地减少总能耗。此外，AP可以在半双工（HD）或全双工（FD）复用模式下操作。在HD模式下，推导了最优小区半径，并以封闭形式给出了最优功率分配和发射/接收波束赋形。在FD模式下，给出了资源分配的最优解和两个低计算复杂性的次优解。仿真结果表明，在标签读取器而不是在AP处的动态功率分配主导了网络能量效率，而在FD模式下工作的AP在能量效率方面优于HD模式下的AP。
2021-10-06 cs.IT eess.SP 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
Performance Comparison Between A Simple Full-Duplex Multi-Antenna Relay And A Passive Reflecting Intelligent Surface
本文研究配备模拟移相器和被动自干扰消除的单RF链全双工多天线中继，推导并比较其与被动RIS系统的可达数据速率及能效，结果表明该中继系统在中小规模天线和能效上均显著优于RIS辅助系统。
2023-09-13 cs.IT math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for RIS-Enabled Full-Duplex Communications with User Relaying
College of Information Science and Technology, Donghua University（东华大学信息科学与技术学院）；Department of Information and Computer Science, Keio University（庆应义塾大学信息计算机科学系）；Department of Engineering, Nottingham Trent University（诺丁汉特伦特大学工程系）
本文提出由RIS和用户中继辅助的协作RSMA传输框架，通过联合优化基站与RIS的波束成形，实现了优于多种对比方案的总速率性能。
2026-10-14 cs.IT math.IT
Secure Full-Duplex Communication via Movable Antennas
针对MA辅助FD系统的物理层安全，本文联合优化基站波束成形器与MA位置，并利用AN抗窃听，提出AO算法最大化上下行用户SSR，仿真显示性能显著优于基准方案。
2024-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Uplink-Downlink Resource Allocation for Multi-User IRS-Assisted Systems
研究了多用户频分复用（FDD）和时分复用（TDD）系统中智能反射面（IRS）的上下行链路联合配置。这在FDD中是有动机的，因为上行链路和下行链路传输同时发生，因此IRS必须被联合配置用于两个传输。在TDD中，虽然联合设计不是严格必要的，但它可以显著减少与更新IRS相关联的反馈开销、功耗和配置周期。为了计算通过联合设计实现的上行链路和下行链路速率之间的权衡，使用开发的块坐标下降算法来制定和优化加权和问题。由此产生的上行链路-下行链路的权衡区域进行了研究，通过数值模拟，以获得不同的情况下的见解。在所有FDD场景和一些TDD场景中，联合优化的设计显著优于使用针对上行链路（下行链路）优化的IRS配置来辅助下行链路（上行链路）传输的固定上行链路（固定下行链路）启发式。此外，联合设计基本上弥合了与允许上行链路和下行链路中的不同IRS配置的个体设计上限的差距。否则，在剩余的TDD场景中，与优化的联合设计和单独设计相比，固定上行链路和固定下行链路设计几乎实现了单独的设计性能，并且大大降低了开销和/或复杂度。
2022-07-28 cs.IT eess.SP math.IT
Performance of User-Assisted Nonlinear Energy Harvesting NOMA Network with Alamouti/MRC
本文研究用户辅助非线性 EH NOMA 双跳网络，结合 Alamouti-STBC、MRC 与 DF 中继，推导 Nakagami-m 衰落下精确及渐近 OP，并经 Monte Carlo 仿真验证直连链路可显著改善远端用户性能。
2024-10-28 cs.IT eess.SP math.IT
Aerial Multi-Functional RIS in Fluid Antennas-Aided Full-Duplex Networks: A Self-Optimized Hybrid Deep Reinforcement Learning Approach
Department of Communication Engineering, National Central University（通信工程系，国立中央大学）
本文提出了一种整合自主空中车辆和多功能可重构智能表面的架构，通过自优化混合深度强化学习框架提升全双工网络的能量效率。
2026-04-17 cs.AI cs.IT eess.SP
STAR-RIS-Assisted-Full-Duplex Jamming Design for Secure Wireless Communications System
提出一种STAR-RIS辅助全双工接收机发送干扰信号的安全通信方案，通过交替优化算法联合优化波束成形、相移和模式选择以最大化保密容量并消除自干扰，仿真验证了其优于传统自干扰消除技术的性能。
2023-09-08 cs.CR cs.IT math.IT
Simultaneous Data Communication and Channel Estimation in Multi-User Full Duplex MIMO Systems
本文研究了全双工（FD）多输入多输出（MIMO）无线系统中数据与控制信息信号的同时通信。特别地，考虑服务于多个单天线FD用户的FD MIMO基站，提出了一种用于同时下行链路（DL）波束成形数据传输和上行链路（UL）导频辅助信道估计的新颖的多用户通信方案。利用最近的FD MIMO硬件架构，降低复杂性的自干扰模拟消除，我们共同设计基站的发射和接收波束成形矩阵，以及多个模拟抽头和数字SI消除器的设置，以最大限度地提高DL和速率。我们的仿真结果表明，所提出的方法优于其传统的半双工对应的硬件复杂度降低了50%相比，最新的FD为基础的SCDC计划。
2020-11-12 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered Self-Interference Cancellation for 6G Full-Duplex MIMO Communication Systems
针对6G全双工MIMO系统的自干扰问题，提出RIS赋能的RFIC方案，通过推导RIS相移闭式解最小化干扰并保障QoS，和速率较基准提升超50%。
2023-03-29 cs.IT cs.NI math.IT
Robust Transceiver Design for IRS-Assisted Cascaded MIMO Systems
针对无法解决的系统不确定性的稳健收发器设计对于可靠通信至关重要。我们考虑一个MIMO多跳系统，其中的源，中继，和目的地配备了多个天线。此外，智能可重构表面（IRS）的建立，以消除RSI尽可能。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。我们研究了一个强大的收发器的设计问题，最大限度地提高吞吐率对应的最坏情况下的RSI下的自干扰信道的不确定性约束。据我们所知，这是第一个工作，使用IRS的RSI消除MIMO全双工DF中继系统。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。我们提出了一个封闭的下限IRS最坏情况下的RSI取消。最后，我们展示了一个重要的结果，对于最坏的情况下，IRS可以是有益的，只有当IRS元素的数量至少是一样大的干扰信道的大小。此外，提出了一种新的方法，基于优化理论的最佳响应的发射机和继电器对最坏情况的RSI。此外，我们提出了一个多层次的注水算法，以获得一个局部最优解迭代。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。
2022-08-04 cs.IT math.IT
Vector Bin-and-Cancel for MIMO Distributed Full-Duplex
在多输入多输出（MIMO）全双工网络中，其中带内全双工基础设施节点与支持同时上行和下行流的两个半双工移动台通信，上行和下行移动台之间的移动台间干扰限制了系统性能。我们研究了在不同的信道模型下，在这样的网络中的移动台之间利用带外侧信道的影响。对于时不变信道，我们的目标是表征边信道辅助的MIMO全双工网络的广义自由度（GDOF）。对于慢衰落信道，我们专注于分集复用权衡（DMT）的系统与各种假设的信道状态信息的可用性在发射机（CSIT）。最佳性能的关键是一个向量箱和取消策略，利用汉小林消息分裂，这是实现系统容量区域内的一个恒定的位。我们量化了侧信道如何改善GDoF和DMT相比，没有额外的正交频谱的系统。从我们的分析中获得的见解揭示了：i）来自不同节点处的多个天线的空间资源与侧信道的频谱资源之间的权衡，以及ii）发射机处的信道不确定性与侧信道的使用之间的相互作用。
2015-01-16 cs.IT math.IT
Joint IRS Location and Size Optimization in Multi-IRS Aided Two-Way Full-Duplex Communication Systems
智能反射表面（IRSs）已经成为一种有前途的无线技术，用于电磁波的动态配置和控制，从而创建一个智能（可编程）无线电环境。在这种情况下，我们研究了多IRS辅助的双向通信系统，包括两个用户，采用全双工（FD）技术。更具体地说，我们处理联合IRS的位置和大小（即，反射元件的数量）优化，以便在各种约束条件下最小化系统中断概率的上限：每个IRS的反射元件的最小和最大数量、安装的IRS的最大数量、反射元件的最大总数（信令开销的隐含界限）以及最大总IRS安装成本。首先，该问题被制定为一个离散优化问题，然后，它的NP-硬度的理论证明。此外，我们通过求解线性规划松弛（LPR）问题提供了一个最优值的下界。随后，我们设计了两个多项式时间算法，确定性贪心算法和随机近似算法，基于LPR的解决方案。前者是一种探试法，总是计算一个可行的解决方案，（后验）性能保证可以提供。后者实现了一个近似的解决方案，使用随机舍入，与可证明的（先验）概率的性能保证。此外，大量的数值模拟表明，所提出的算法相比基线计划的优越性。最后，有用的结论FD和传统的半双工（HD）系统之间的比较也得出。
2023-02-08 cs.IT eess.SP math.IT
Full-Duplex-Enabled Joint Communications and Sensing with Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文提出一种全双工MIMO近场可重构智能表面联合通信与感知方案，通过联合优化波束成形与RIS相位配置，在满足CRB约束下最小化雷达接收功率并最大化下行速率，显著提升通信与感知性能并降低自干扰消除需求。
2023-06-19 cs.IT eess.SP math.IT
Securing Untrusted Full-Duplex Relay Channels in the Presence of Multiple External Cluster-Based Eavesdroppers
这封信调查的物理层的安全性，在无线合作网络中，通信是由一个全双工（FD）不可信的中继在多个外部窃听者的存在。被认为是一个基于集群的合谋窃听设置，其中具有共同利益的非法节点被分组在一个集群中。为了混淆不同的窃听集群，我们考虑在源节点的人工噪声辅助波束形成。此外，还采用了FD中继干扰技术，提高了系统的安全性。为了保持安全的通信对不可信的中继节点，FD目的地干扰方案。我们所提出的方案是设计的合法节点的信道状态信息的基础上。数值结果表明，数据和人工噪声之间的最佳功率分配因子取决于不同合谋窃听簇的天线总数。
2018-03-06 cs.IT cs.NI math.IT
