Outage Probability of the EH-based Full-Duplex AF and DF Relaying Systems in α-μEnvironment
无线功率传输和能量收集在协作中继系统中的应用已经引起了显著的研究关注。现有的研究主要集中在特定衰落信道下的半双工（HD）中继机制，而本文研究了广义独立但非同分布α-μ衰落信道下的双跳全双工（FD）中继系统，其中中继节点能量受限，完全依赖于源节点的能量信号.研究了α-μ模型的三种特殊情况，即Rayleigh衰落、Nakagami-m衰落和Weibull衰落。作为系统的性能，我们调查的中断概率（OP），我们推导出精确的统一的封闭形式的表达式。所提供的蒙特卡罗模拟验证了我们的分析的准确性。此外，获得的FD方案的结果进行了比较的HD相关的。结果表明，解码转发中继优于放大转发中继HD和FD的情况下。它还表明，FD方案比HD中继系统的性能更好。最后，分析了衰落参数α和μ对可实现的OP的影响。
2018-08-07 eess.SP
Process-and-Forward: Deep Joint Source-Channel Coding Over Cooperative Relay Networks
针对协作中继网络图像传输，提出基于变换器的深度联合信源信道编码方案DeepJSCC-PF，通过处理并转发策略，在半双工和全双工下均优于传统压缩转发方案。
2024-11-08 cs.IT eess.SP math.IT
Coverage Analysis for Dense Heterogeneous Networks with Cooperative NOMA
在由密集部署的基站（BS）的$M$层组成的异构蜂窝网络（HetNet）中，考虑HetNet中与多个用户相关联的每个BS能够通过执行（功率域）非正交多址接入（NOMA）方案在下行链路时隙中同时调度和服务两个用户。本文旨在初步研究HetNet的下行链路覆盖性能与\textit{non-cooperative}和建议的\textit{cooperative} NOMA方案。首先，我们研究了NOMA用户的覆盖概率的非合作NOMA方案中，没有BS协调，以联合发送的NOMA信号为特定的小区和两个NOMA用户的覆盖概率的BS在每一层的推导。我们表明，覆盖概率可以大大降低，如果分配的NOMA用户的发射功率不满足一些约束。接下来，我们研究并推导出所提出的合作NOMA方案的覆盖概率，在该方案中，没有被任何用户标记的空BS进行协调，以提高在一个特定的小区中的远NOMA用户。我们的分析表明，合作NOMA可以显着提高所有NOMA用户的覆盖范围，只要为NOMA用户的发射功率是适当的分配。
2020-08-14 eess.SP
Relay Selection with Imperfect SIC for FD/HD NOMA Cooperative Networks over Nakagami-$m$ Fades
在这项工作中，一个非正交多址接入（NOMA）为基础的两个源和两个终端用户之间的传输被检查在独立的非同分布（i.n.i.d.）慢$m$衰落信道，其中根据服务质量标准从一组全双工/半双工（FD/HD）多个中继中选择使用解码转发（DF）协议的单个中继。两个中继选择（RS）策略，选择一个中继，以最大限度地提高用户1的数据速率在选定的中继和选择一个中继的一组中继提供服务质量的用户1，以最大限度地提高用户2的数据速率，进行了分析。此外，不仅考虑完美连续干扰消除（pSIC），而且考虑不完美SIC（ipSIC）。推导了精确的和渐近的中断概率（OP）的表达式，并通过蒙特卡罗模拟技术进行了验证。与现有的作品不同，我们的表达式是唯一的，有效的所有情况下，如FD和HD连同pSIC和ipSIC，即表达式不单独给出，但在一个单一的紧凑的形式。每个组件，如pSIC，ipSIC，和自干扰（SI）的FD传输上的错误地板OP的效果进行了演示。此外，最佳中继位置示出了大量的情况下，包括不同的功率分配，数据速率，pSIC/ipSIC，和总发射功率的组合。
2021-03-23 eess.SP
Resilient Full-Duplex ISAC in the Face of Imperfect SI Cancellation: Globally Optimal Timeslot Allocation and Beam Selection
针对非理想自干扰消除下的全双工ISAC系统无线资源管理问题，提出将联合时隙分配与波束选择的MINLP重构为MILP的方法，可得到全局最优解，提升系统效率与抗残余自干扰能力。
2025-10-22 cs.IT eess.SP math.IT
Graph Neural Networks for Physical-Layer Security in Multi-User Flexible-Duplex Networks
University of Melbourne（墨尔本大学）；RMIT University（皇家墨尔本理工大学）
本文针对灵活双工网络中的物理层安全，提出基于图神经网络的迭代优化与无监督学习方法，以最大化总和保密速率，并验证其优于经典方法及半双工方案。
2024-02-08 cs.AI cs.CR cs.LG
CoMP-Assisted NOMA and Cooperative NOMA in Indoor VLC Cellular Systems
在本文中，我们研究了动态功率分配的可见光通信（VLC）蜂窝系统由两个协调attocell，每个配备一个接入点（AP）。两个小区之间的协作多点（CoMP）被引入以帮助经历高小区间干扰（ICI）的用户。具体而言，协调迫零（ZF）预编码用于消除位于小区中心附近的用户处的ICI，而联合传输（JT）用于消除位于两个小区边缘的用户处的ICI并改善其接收。此外，在每个小区内调用两种多址接入技术，即非正交多址接入（NOMA）和协作非正交多址接入（C-NOMA）。因此，提出了两种多址接入技术用于所考虑的多用户多小区系统，即，CoMP辅助NOMA方案和CoMP辅助C-NOMA方案。对于每一种方案，两个功率分配框架制定每个作为一个优化问题，其中前者的目标是最大化的网络总数据速率，同时保证一定的服务质量（QoS）为每个用户，而后者的目标是最大化的最小数据速率之间的所有共存的用户。公式化的优化问题不是凸的，因此，除非使用启发式方法，否则难以直接求解，这是以高计算复杂度为代价的。
2022-07-04 eess.SP
Relay Assisted OFDM with Subcarrier Number Modulation in Multi-Hop Cooperative Networks
子载波数调制的正交频分复用（OFDM-SNM）技术具有频谱利用率高、信号估计复杂度低等优点。为了充分利用OFDM-SNM的空间增益，本文提出了一种中继辅助的多跳协作系统OFDM-SNM方案。规定在每一跳中存在由解码转发（DF）和半双工（HD）协议操作的中继。我们分析了中继辅助OFDM-SNM系统的中断性能。平均中断概率以封闭形式近似。此外，为了揭示中继辅助OFDM-SNM的分集和编码增益，我们探讨了渐近中断性能在高信噪比（SNR）的幂级数展开。为了验证在中断性能和能量效率的改善，我们进行了比较不同的多跳系统与传统的OFDM-SNM固定一定的距离从源到目的地。仿真结果证实了推导出的中断概率，并提供了深入了解这封信中提出的系统。
2020-07-07 eess.SP
Performance Analysis of Low Latency Multiple Full-Duplex Selective Decode and Forward Relays
为了跟进关键任务应用程序，需要携带新功能以满足具有减少延迟的可靠通信。在这方面，本文提出了一种低延迟的合作传输方案，其中多个全双工中继，同时，协助源节点和目的节点之间的通信。首先，我们提出了建议的传输方案的通信模型。然后，我们推导出两种情况下的中断概率的封闭形式：异步传输（其中所有中继具有不同的处理延迟）和同步传输（其中所有中继具有相同的处理延迟）。最后，通过仿真验证了理论结果，并将多中继传输方案与中继选择方案进行了比较。
2018-02-09 cs.IT cs.PF eess.SP
Centralized Scheduling Strategies for Cooperative HARQ Retransmissions in Multi-Source Multi-Relay Wireless Networks
本文研究了慢衰落半双工多址接入多中继信道中协作增量冗余重传的集中式调度策略。时分多址接入被假定用于源和中继。源在第一阶段的时隙中连续发送。第二阶段由有限数量的用于重传的时隙组成。在每个时隙中，目的地调度节点（作为中继或源）以进行中继，条件是知道每个节点（其本身是源）的正确解码的源集合。调度的中继重传在其正确解码的源消息上使用联合网络和信道编码（协作重传）。在给定的公平性约束下，基于长期总吞吐量最大化，提出了几种节点选择策略。Monte-Carlo仿真结果表明，这些策略优于基于最小化每个时隙后的共同中断事件的概率的最新技术水平。此外，这些策略达到的长期总吞吐量接近上限，计算的穷举搜索方法。同样的结论仍然适用于对称和非对称源速率的情况。
2018-07-17 eess.SP
On Performance of Energy Harvested Cooperative NOMA Under Imperfect CSI and Imperfect SIC
随着5G的到来和对节能的大规模连接的无线网络的需求，在这项工作中，我们考虑了一个基于能量收集（EH）的多中继下行协作非正交多址接入（NOMA）系统与实际的约束。基站在基于解码和转发的多个EH中继的帮助下为NOMA用户提供服务，其中中继从基站的无线电频率获取能量。通过使用部分中继选择协议从多个K-中继中选择中继。该系统被认为是在半双工模式下工作在一个广义的独立和相同的Nakagami $-m$衰落信道。在接收端信道状态信息（CSI）和连续干扰消除（SIC）不理想的假设下，推导了用户中断概率和各态历经率的闭式表达式。在理想CSI和理想SIC假设下，给出了两个用户的中断概率和遍历率的表达式。此外，还示出了中断概率的渐近表达式。通过Monte-Carlo模拟验证了推导的解析表达式。
2021-05-14 eess.SP
Performance of Cooperative NOMA with MRT/RAS in Nakagami-m Fading Channels with Channel Estimation Errors
研究了Nakagami-m衰落信道下基于非正交多址接入（NOMA）的协作网络在最大比发送/接收天线选择（MRT/RAS）条件下，在存在信道估计误差（CEE）的情况下的性能。在该系统中，基站通过基于半双工信道状态信息的放大转发中继与多个移动用户通信。所有的节点都配备了多个天线和混合分集技术MRT/RAS采用在两个跳。通过推导出系统停运概率的闭合表达式，研究了系统的停运行为。此外，得到了相应的上下界的导出OP。此外，系统的行为进行了研究，在高信噪比区域，通过获得错误的地板值在CEE的存在，以及实现分集和阵列增益在CEE的情况下。最后，分析结果的存在和不存在的CEE的Monte Carlo模拟进行了验证。结果表明，MRT/RAS方案提高了OP显着，是更强大的CEE相比，单天线的情况下。
2019-03-19 eess.SP
Cell-Free MIMO in Space: Cooperative Satellite Transmission with Multi-Antenna Ground Users
KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）
本文提出了一种基于多卫星协同传输的无基站MIMO方案，通过优化预编码矩阵提升多用户下行通信的总速率性能。
2026-01-27 eess.SP
Zero Access Points 3D Cooperative Positioning via RIS and Sidelink Communications
本文提出利用RIS作为锚点，结合侧行链路通信，在无接入点场景下实现多用户3D协作定位，并验证了亚米级精度。
2023-05-15 eess.SP
Movable Antenna-Aided Secure Full-Duplex Multi-User Communications
本文针对全双工多用户系统中的物理层安全，提出可移动天线辅助的基站架构，并设计交替优化算法联合优化天线位置、波束成形与功率，以提升保密和速率。
2024-12-31 eess.SP
User-Centric Joint Access-Backhaul Design for Full-Duplex Self-Backhauled Wireless Networks
全双工自回程有望为超密集无线网络提供具有成本效益和灵活性的回程连接，但也对接入和回程链路之间的资源管理提出了巨大挑战。在本文中，我们提出了一个以用户为中心的全双工自回程无线网络的联合接入回程传输框架。在接入链路中，采用以用户为中心的分簇，使得每个用户由多个小基站（SBS）协作服务。在回程链路中，提出了以用户为中心的多播传输，使得每个用户的消息被视为公共消息并多播到其服务SBS集群。我们首先制定了一个优化问题，以最大限度地提高网络加权和速率，通过联合接入回程波束成形和SBS分簇时，全球信道状态信息（CSI）是可用的。这个问题是有效地解决了通过连续的下限最大化方法与一个新的近似目标函数和迭代链接删除技术。然后，我们将研究扩展到具有部分CSI的随机联合接入-回程波束成形优化。仿真结果表明，无论是完整的CSI和部分CSI的情况下，所提出的算法的有效性。它们还表明，部分CSI的传输设计可以大大减少CSI开销，而性能下降很少。
2019-07-27 cs.IT eess.SP math.IT
Generalized Framework for a Fair Comparison of Cellular and Cooperative Massive MIMO Systems
Hamburg University of Technology (TUHH)（汉堡工业大学）；Technische Universität Wien（维也纳工业大学）
提出基于图的框架，区分天线分布与站点间协作，推导谱效率表达式，通过数值仿真揭示公平比较需大仿真区域，并指出协调波束成形是协作增益主要来源。
2026-06-15 cs.IT eess.SP math.IT
A Joint Design for Full-duplex OFDM AF Relay System with Precoded Short Guard Interval
本文针对全双工OFDM放大转发中继系统中的残余自干扰问题，将等效信道建模为IIR信道，提出预编码、功率增益控制与均衡的联合设计，缩短保护间隔以提升频谱效率，并验证了其误码率性能优于现有方案。
2023-07-07 cs.IT eess.SP math.IT
Parallel and Distributed Hybrid Beamforming for Multicell Millimeter Wave MIMO Full Duplex
本文研究多小区 mMIMO 毫米波全双工系统的混合波束成形，提出基于 MM 的集中式方案及并行分布式框架，以更低开销和复杂度逼近集中式性能并超越全数字半双工。
2023-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
Scalable Cross-Attention Transformer for Cooperative Multi-AP OFDM Uplink Reception
IETR - UMR CNRS 6164, CentraleSupélec（法国电子与信息技术研究所 - 法国国家科学研究中心联合实验室6164，中央理工-高等电力学院）；Orange Research（Orange研究院）
本文提出一种可扩展的交叉注意力变换器，用于联合解码多协作接入点接收的上行OFDM信号，通过共享的接收器编码器和令牌级交叉注意力模块融合接收器，产生软对数似然比以提升解码性能。
2026-07-07 cs.IT cs.LG eess.SP
A Low-Complexity Framework for Joint User Pairing and Power Control for Cooperative NOMA in 5G and Beyond Cellular Networks
本文研究了蜂窝下行链路系统中协作非正交多址接入（C-NOMA）的性能。系统模型由服务多个用户的基站（BS）组成，其中具有良好信道质量的用户可以通过半双工（HD）或全双工（FD）设备到设备（D2 D）通信来辅助BS与具有差信道质量的用户之间的传输。我们制定和解决一个新的优化问题，共同确定最佳的D2 D用户配对和最佳的功率控制方案，其中的目标是最大限度地提高整个系统的可实现的总速率，同时保证一定的服务质量（QoS）的所有用户。制定的问题是一个混合整数非线性规划（MINLP），这通常是NPhhard。为了克服这个问题，我们将原问题重构为一个双层优化问题，该问题可以分解为两个独立求解的子问题。外部问题是一个线性分配问题，可以有效地处理著名的匈牙利方法。内部问题仍然是一个非凸优化问题，找到最优解是具有挑战性的。然而，我们推导出的最佳功率控制策略的HD和FD计划在封闭形式的表达式，这使得计算复杂性的内部问题多项式的每一个可能的配对配置。这些发现最终及时解决了原始MILNP问题，使其适用于实时和低延迟应用。我们的仿真结果表明，所提出的框架优于文献中提出的各种方案，它可以获得最佳的配对和功率控制策略的网络与100个用户在一个可以忽略不计的计算时间。
2020-02-14 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative Communications for Internet of Everything in B5G/6G Hybrid and Ubiquitous Networks: Foundation, Further Optimization and Solutions
协同通信（CC）是B5 G/6 G网络中实现万物互联的关键通信技术之一。近年来，随着5G通信标准的逐步建立，人们进一步研究了CC的核心通信技术，以显著提高通信质量，并为B5 G/6 G泛在网络开发新的通信场景。考虑到CC已被视为广泛存在于未来多个B5 G/6 G混合场景的基础理论，如认知物联网（CIOT）网络、无人机通信、空-空-地融合网络、水声通信等，并且与其他关键技术紧密结合，如大规模多输入多输出、NOMA、全双工传输等，因此，本文综述了B5 G/6 G多异构CC网络中万物互联CC的基础，并对基本CC算法进行了比较，揭示了性能提升的关键。提出集体通信思想是未来实现任意两点通信的理论基础，如源/目的设备、传感器、中继、物联网节点等。
2020-09-14 cs.NI eess.SP
Flexible-Duplex Cell-Free Architecture for Secure Uplink Communications in Low-Altitude Wireless Networks
Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）；National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学移动通信国家重点实验室）
本文提出了一种灵活双工无源架构，通过动态调整接入点模式和生成人工噪声，提升低空无线网络中无人机上行通信的安全性。
2026-01-07 cs.IT eess.SP math.IT
Fundamentals of NOMA in Low-Earth Orbit Coordinated Multi-Satellite Networks
Eastern Institute of Technology（宁波东方理工学院）；State Key Laboratory of Integrated Services Networks, Xidian University（西安电子科技大学综合业务网理论与关键技术全国重点实验室）；Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学电子工程系）；School of Electrical and Information Engineering, Jiangsu University of Technology（江苏科技大学电气信息工程学院）；Xidian University（西安电子科技大学）
研究低轨协调多卫星网络结合非正交多址接入的下行性能，利用随机几何分析覆盖与频谱效率，发现增加协作卫星不一定提升性能，合理功率分配可带来显著增益。
2026-06-12 cs.SY eess.SP eess.SY
Secure Relaying in Non-Orthogonal Multiple Access: Trusted and Untrusted Scenarios
考虑了一种下行链路单输入单输出非正交多址接入系统，在该系统中，一个基站（BS）与两个合法用户在两种可能的不安全环境下进行通信：存在外部窃听者和通过不可信中继进行通信.对于第一种情况，采用多个可信协作半双工中继来协助BS的传输并保护其信号免受外部窃听者的攻击。针对这一问题，提出并分析了各种中继方案：协作干扰、解码转发和放大转发。对于每种方案，安全波束成形信号设计在中继，以最大限度地提高可实现的保密率区域。对于第二种情况，与不可信的中继，可实现的保密率区域推导出两种不同的中继方案：压缩和转发和放大和转发，在两种不同的操作模式。在第一种模式中，即所谓的被动用户模式，用户接收来自BS和不可信中继的信号，并将它们组合以解码它们的消息。在第二种模式中，即主动用户模式，用户在BS传输的同时发送合作干扰信号，以进一步混淆中继。集中在半双工节点上，用户在干扰中继的同时不能接收BS的信号，即，同时是活动的，并且仅依赖于由中继转发给它们的信号。结果表明，最好的中继方案高度依赖于系统参数，特别是节点之间的距离，也对系统的保密率区域的一部分是在操作。
2019-01-31 cs.IT cs.NI eess.SP
Cooperative Sensing and Communication for ISAC Networks: Performance Analysis and Optimization
本文提出一种结合CoMP联合传输与分布式MIMO雷达的协同网络化ISAC方案，利用随机几何分析证明部署N个ISAC收发机可按ln²N标度律提升感知性能，并在仿真中相比时分方案提高数据速率、降低定位CRLB。
2024-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Joint Source-Channel Coding Over Cooperative Relay Networks
本文提出基于深度联合信源信道编码的图像传输方案，应用于协作中继网络，在AF、DF基础上引入PF模式，仿真显示优于数字基线且性能优雅退化，PF以低复杂度达到DF性能。
2024-03-18 cs.IT eess.SP math.IT
