使用大规模阵列的单锚点定位与定向性能极限：MIMO 与波束成形
信息论
2017-05-26 v2 math.IT
摘要
下一代蜂窝网络将融合 femtocells、毫米波（mm-wave）通信与大规模天线阵列。得益于大规模阵列提供的波束成形能力以及高角度分辨率，仅使用一个作为锚节点的接入点（AP）即可用于定位估计，从而避免专用于定位的超大基础设施。在此背景下，本文旨在研究在 AP 与移动端均采用大规模阵列时的定位与定向性能极限。为此，我们首先渐近地证明了在大规模阵列体制下以及是否存在多径时 Cramer-Rao 界（CRB）的紧性。随后，我们从阵列结构、时间同步误差和多径分量方面提出 MIMO 与波束成形的比较。在不同阵列配置中，我们还将随机加权视为 MIMO 的高分集增益与相控阵保证的高方向性之间的折衷。通过评估不同阵列配置下的 CRB，结果表明了分集与波束成形增益之间的相互作用，以及通过改变阵列单元数量在定位精度方面可获得的收益。
引用
@article{arxiv.1702.01670,
title = {Single Anchor Localization and Orientation Performance Limits using Massive Arrays: MIMO vs. Beamforming},
author = {Anna Guerra and Francesco Guidi and Davide Dardari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.01670},
year = {2017}
}