RIS-Assisted Multi-User Localization in UAV-Enabled Mmwave Wireless Networks
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Zhang, Jingwen; Zheng, Zhong; Fei, Zesong; Chang, Zheng; Han, Zhu
Tiivistelmä
Localization techniques based on time of arrival (TOA) and angle of arrival (AOA) have been widely used in mobile communication systems and the localization accuracy can suffer from severe path loss and blockage. The mobility of unmanned aerial vehicles (UAVs) and the signal redirection capabilities of reconfigurable intelligent surfaces (RISs) can be utilized to reduce these negative effects. In this paper, we propose a multi-user localization scheme in UAV-enabled millimeter-wave wireless networks, where the UAV localizes the chosen ground user by receiving the positioning reference signal from both the direct path and the reflected path via a RIS in each time instance. We derive the positioning error bound (PEB) based on the Fisher information matrix (FIM) of the unknown channel parameters and location parameters. Then we propose an alternating algorithm to minimize the maximum PEB among all users, by optimizing the UAV trajectory, the user scheduling, the UAV beamforming, and the RIS phase shifts iteratively until convergence. Furthermore, we formulate a robust optimization problem with imperfect knowledge of location parameters to minimize the maximum worst-case PEB, which can also be solved by the alternating algorithm. Numerical results show that the proposed alternating algorithm can improve the localization accuracy by more than twice compared to the scheme with a fixed base station and the scheme without RIS deployment.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Volyymi
Early online
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
3
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdysvallat (USA)
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1109/TVT.2024.3502155
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä