We consider a decentralized, multihop wireless network consisting of frequency division duplex (FDD) nodes, which use separate frequency bands for transmission and reception. The use of FDD communication in a multihop wireless network partitions the nodes in two operating modes (or genders), depending on the frequency bands used for the transmission and reception. Since the FDD nodes of the same gender, located in a one-hop neighborhood, cannot communicate with each other, it can limit the availability of communication links between the neighboring nodes and also lead to network partitioning. Therefore, the operating mode of these nodes should be selected such that every node can establish links with its one-hop neighbors. We model the multihop network as a graph and design a novel, distributed bipartite graph coloring scheme, for mode selection of FDD nodes. Unlike the existing graph coloring schemes, which use the entire network topology and yet do not ensure network connectivity, our algorithm requires only the local information of one-hop neighborhood of each node in a distributed manner. The simulation results show that our mode selection algorithm ensures that every FDD node can establish the communication links with approximately half of its one-hop neighbors for omni as well as directional communication, without introducing any disconnected node. This mode selection algorithm also has a lower computational complexity and provides a robust network connectivity, which would help in fault tolerance and establishing stable routes in the network.

中文翻译：

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多跳无线网络中FDD通信的分布式模式选择

我们考虑由频分双工 (FDD) 节点组成的分散式多跳无线网络，这些节点使用单独的频带进行传输和接收。在多跳无线网络中使用 FDD 通信将节点划分为两种操作模式（或性别），具体取决于用于传输和接收的频带。由于位于一跳邻域内的同性FDD节点无法相互通信，因此会限制相邻节点之间通信链路的可用性，也导致网络分区。因此，应选择这些节点的工作模式，使每个节点都可以与其一跳邻居建立链路。我们将多跳网络建模为图形并设计了一种新颖的分布式二部图着色方案，用于FDD节点的模式选择。与现有的图着色方案使用整个网络拓扑但不保证网络连通性不同，我们的算法只需要分布式地每个节点的一跳邻域的局部信息。仿真结果表明，我们的模式选择算法确保每个 FDD 节点都可以与其大约一半的一跳邻居建立通信链路，用于全向和定向通信，而不会引入任何断开的节点。这种模式选择算法还具有较低的计算复杂度并提供了强大的网络连接性，这将有助于容错和在网络中建立稳定的路由。使用整个网络拓扑，但不保证网络连通性，我们的算法只需要分布式地每个节点的一跳邻域的本地信息。仿真结果表明，我们的模式选择算法确保每个 FDD 节点都可以与其大约一半的一跳邻居建立通信链路，用于全向和定向通信，而不会引入任何断开的节点。这种模式选择算法还具有较低的计算复杂度并提供了强大的网络连接性，这将有助于容错和在网络中建立稳定的路由。使用整个网络拓扑结构，但不保证网络连通性，我们的算法只需要分布式的每个节点的一跳邻域的局部信息。仿真结果表明，我们的模式选择算法确保每个 FDD 节点都可以与其大约一半的一跳邻居建立通信链路，用于全向和定向通信，而不会引入任何断开的节点。这种模式选择算法还具有较低的计算复杂度并提供了强大的网络连接性，这将有助于容错和在网络中建立稳定的路由。仿真结果表明，我们的模式选择算法确保每个 FDD 节点都可以与其大约一半的一跳邻居建立通信链路，用于全向和定向通信，而不会引入任何断开的节点。这种模式选择算法还具有较低的计算复杂度并提供了强大的网络连接性，这将有助于容错和在网络中建立稳定的路由。仿真结果表明，我们的模式选择算法确保每个 FDD 节点都可以与其大约一半的一跳邻居建立通信链路，用于全向和定向通信，而不会引入任何断开的节点。这种模式选择算法还具有较低的计算复杂度并提供了强大的网络连接性，这将有助于容错和在网络中建立稳定的路由。