用于定位的可重构智能表面：位置与朝向误差界
信息论
2020-09-08 v1 信号处理
math.IT
摘要
下一代蜂窝网络将见证智能无线环境（SREs）的诞生，其中墙壁和物体可涂覆可重构智能表面（RISs），通过控制反射多径来增强通信与定位覆盖。事实上，RISs 近期被引入不仅是为了克服由障碍物引起的通信阻断，也是为了在 GPS 拒止环境（如室内）中对移动用户进行高精度定位。朝向此愿景，本文给出了如下通信场景的定位性能极限：配备多天线的单个下一代 NodeB 基站（gNB）在 RIS 辅助的 SRE 中推断用户设备（UE）的位置与朝向。我们考虑了一个在近场传播条件下也成立的信号模型，因为通常采用的远场假设并非总成立，尤其对大型 RIS 更是如此。针对所考虑场景，我们推导了克拉美-罗下界（CRLB）以评估同步与异步信令方案的最终定位与朝向性能。此外，我们提出了一种闭式 RIS 相位分布，非常适于联合通信与定位。我们进行了大量数值结果以评估所提方案在各种定位场景与 RIS 相位设计下的性能。数值结果表明，所提方案即使在中异步信令下也能取得卓越性能，且所提相位设计逼近了最小化 CRLB 的数值最优相位设计。
引用
@article{arxiv.2009.02818,
title = {Reconfigurable Intelligent Surfaces for Localization: Position and Orientation Error Bounds},
author = {Ahmed Elzanaty and Anna Guerra and Francesco Guidi and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02818},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 11 figures