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基于机器学习的定位估计中的不确定性

网络与互联网体系结构 2021-06-07 v1 信号处理

摘要

UE 定位已证明其在众多用例中的意义,从紧急呼叫定位到工业 IoT 中新出现的用例。为支持大量用例,基于无线电接入技术(RAT)的定位自 3GPP 规范第 9 版起便得到支持,该版本具有基于小区标识(CID)和增强型 CID(E-CID)的基本定位方法。此后,多种定位技术与方案被提出并集成到 3GPP 规范中。在评估定位技术性能时,可实现的精度(二维或三维)迄今为止一直是主要指标。随着第 16 版新空口(NR)定位的出现,可以配置具有宽带宽的定位参考信号(PRS),这自然有助于提升定位精度。然而,在利于定位的理想条件下改进才明显。在实际非理想条件且定位精度受严重影响时,估计位置估计中的不确定性变得重要,并能就位置估计的可靠性提供重要见解。为确定位置估计中的不确定性,我们借助机器学习(ML)技术,其提供了确定已训练模型预测不确定性/可靠性的方法。因此,本工作中我们提出将高斯过程(GP)和随机森林(RF)等 ML 方法与基于 RAT 的定位测量相结合,以预测 UE 的位置,同时评估估计位置的不确定性。结果表明,GP 和 RF 不仅达到令人满意的定位精度,还给出了 UE 预测位置的可靠不确定性评估。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.02370,
  title  = {Uncertainty in Position Estimation Using Machine Learning},
  author = {Yuxin Zhao and Deep Shrestha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.02370},
  year   = {2021}
}