Due to mutual interference between users, power allocation problems in wireless networks are often non-convex and computationally challenging. Graph neural networks (GNNs) have recently emerged as a promising approach to tackling these problems and an approach that exploits the underlying topology of wireless networks. In this paper, we propose a novel graph representation method for wireless networks that include full-duplex (FD) nodes. We then design a corresponding FD Graph Neural Network (F-GNN) with the aim of allocating transmit powers to maximise the network throughput. Our results show that our F-GNN achieves state-of-art performance with significantly less computation time. Besides, F-GNN offers an excellent trade-off between performance and complexity compared to classical approaches. We further refine this trade-off by introducing a distance-based threshold for inclusion or exclusion of edges in the network. We show that an appropriately chosen threshold reduces required training time by roughly 20% with a relatively minor loss in performance.


翻译:由于用户之间的相互干扰,无线网络中的功率分配问题通常是非凸且计算复杂的。最近,图神经网络(GNN)已被证明是解决这些问题的一种有前途的方法,这种方法利用了无线网络的底层拓扑结构。在本文中,我们提出了一种适用于包含全双工(FD)节点的无线网络的新型图表示方法。然后我们设计了相应的FD图神经网络(F-GNN),旨在分配发送功率以最大化网络吞吐量。我们的结果显示,与传统方法相比,我们的F-GNN在计算时间上实现了最先进的性能。此外,与经典方法相比,F-GNN在性能和复杂性之间提供了很好的平衡。我们通过引入基于距离的阈值来进一步细化这个平衡,用于包含或排除网络中的边。我们证明,所选择的合适阈值可以将所需的培训时间缩短约20%,并带来相对较小的性能损失。

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