密集异构网络中基于切换计数的速度估计与移动状态检测
信息论
2016-04-07 v3 math.IT
摘要
在基站密集部署的无线蜂窝网络中，获知移动设备的速度对于避免掉话并改善对用户设备（UE）的服务质量至关重要。一种简单高效的 UE 速度估计方法是通过统计 UE 在预定义时间窗内执行的切换次数。事实上，基于切换计数的移动状态检测自长期演进（LTE）Release-8 规范起已标准化。无线网络中小型小区的日益密集有助于精确估计 UE 的速度与移动状态。本文中，我们利用随机几何对密集部署的小型小区建模，并分析了切换次数的统计量随 UE 速度、小型小区密度以及切换计数测量时间窗的变化关系。利用这些统计特性，我们推导了 UE 速度估计的 Cramer-Rao 下界（CRLB）的近似式。此外，我们确定了最小方差无偏（MVU）速度估计器，其方差与 CRLB 紧密吻合。利用该速度估计器，我们按照 LTE 规范将 UE 移动状态检测问题表述为低、中或高移动性三类。随后，我们推导了正确检测 UE 移动状态的概率。最后，我们在更现实的场景下（如小型小区的簇状部署、UE 的随机路点（RWP）移动模型以及可变 UE 速度）评估了该速度估计器的准确性。我们的分析表明，速度估计与移动状态检测的准确性随小型小区密度的增大以及切换计数测量时间窗的延长而提高。
引用
@article{arxiv.1506.08248,
title = {Handover Count Based Velocity Estimation and Mobility State Detection in Dense HetNets},
author = {Arvind Merwaday and Ismail Guvenc},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.08248},
year = {2016}
}