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迈向蜂窝网络中定位基础的可处理分析

信息论 2015-10-27 v3 网络与互联网体系结构 math.IT

摘要

当专用定位系统(如GPS)不可用时,移动设备别无选择,只能依赖其蜂窝网络进行定位。由于到周围基站(BS)的信道条件存在随机变化,移动设备可能面临有利与不利定位几何的混合。定位性能的分析研究(例如使用克拉美-罗下界)通常要求固定BS几何,而有利几何一直是文献中的首选。然而,所得分析结果不仅受限于所选几何,这种做法还可能导致对典型定位性能过于乐观的预期。理想情况下,应跨所有可能几何设置研究定位性能,从而消除任何选择偏差。但众所周知这很困难,且仅通过仿真进行。本文中,我们开发了一种新的可处理方法:通过将BS位置建模为泊松点过程(PPP)赋予其分布,并利用随机几何工具获得关键性能指标的易用表达式。特别地,我们关注检测到最少数量BS的概率,其被证明与网络运营商获得满意定位性能(例如满足FCC E911要求)的能力紧密耦合。该指标与定位技术无关(例如TOA、TDOA、AOA或其混合),尽管不同技术可能导致不同的BS可探测要求。为缓解因其他BS形式的主导干扰源存在而产生的过度干扰,我们在提出框架中纳入了BS协调和频率复用,并从解析上量化了由此产生的性能增益。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.06899,
  title  = {Towards a Tractable Analysis of Localization Fundamentals in Cellular Networks},
  author = {Javier Schloemann and Harpreet S. Dhillon and R. Michael Buehrer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.06899},
  year   = {2015}
}

备注

To appear in IEEE Transactions on Wireless Communications