ارائه یک معیارجدید برای تخمین موقعیت کاربر در شبکه‌های چند کاربره OFDMA

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه جامع امام حسین (ع)

2 عضو هیئت علمی دانشگاه شاهد

3 دانشجوی دکترای دانشگاه جامع امام حسین (ع)

چکیده

در این مقاله، معیار جدیدی برای تخمین موقعیت کاربر ارائه می‌گردد که نه تنها در برابر تغییرات ناشی از چند مسیرگی کانال و شرایط دید غیر مستقیم آسیب پذیر نمی‌باشد، بلکه از این خصوصیات به عنوان نقطه قوت جهت تخمین موقعیت یک کاربر دلخواه استفاده می‌کند. این معیار که مستقل از پارامترهای شبکه می‌باشد، طیف فرکانسی شدت کانال در شبکه‌های پهن‌باند مبتنی بر OFDMA است. روش ارائه شده مبتنی بر مقایسه شباهت فرکانسی شدت کانال سیگنال دریافتی از یک کاربر و مقایسه با تعدادی نقاط مرجع می‌باشد. با انتخاب بهترین سه نقطه مرجع پیرامون موقعیت کاربر توسط یک الگوریتم تطبیق، شباهت طیف فرکانسی شدت کانال بین کاربر و نقاط انتخابی محاسبه شده و پس از متریک کردن این ضرایب با بهره‌گیری از شبکه عصبی، موقعیت کاربر توسط روش درون‌یابی محاسبه می‌گردد. بر اساس نتایج شبیه‌سازی در شبکه وایمکس با پهنای باند سیگنال 5 مگاهرتز و تراکم نقاط مرجع با متوسط فاصله 26.4 متر از یکدیگر، خطای تخمین موقعیت برابر 11 متر می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A New Metric for Estimation the User Position in the Multi User OFDMA Networks

نویسندگان [English]

  • Mohsen Bahramian 1
  • Sroush Akhlaqi 2
  • Mahdi Mollazadeh Golmahalleh 3
1 Master's student, Imam Hossein University (AS)
2 Faculty member of Shahid University
3 Doctoral student of Imam Hossein University (AS)
چکیده [English]

This paper concerns locational finding in broadband wireless networks in corporating OFDMA
technique at the plysical layer. In this regard, a novel estimation method is proposed to find the position of
active users. This method makes use of the power spectral density of the received signal from a specific user
to compare its likelihood to that of some reference points. Despite the conventional method which performs
well in a single path environment, the proposed method not only robusts in a muli-path environment, but also
it inherently incorporates path delay spreads to find the location of exiting users. Simulation results indicate
that the mean estimation error in the wimax network operation is around 11 meters at 3.5 Ghz with 5 Mhz
bandwidth and when reference points are 26.4 meters apart relying on SUI model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Position Estimation
  • Mutipath Channel
  • OFDMA
  • Power Spectral Density
[1] Bin X. and Guodong S. and Ran Y. and Zheng Y., ―Highaccuracy
TDOA-based Localization without Time
Synchronization‖, IEEE Transactions on Parallel and Distributed
System, Vol. 24, No. 8, pp.1567-1576, 2013.
[2] Kim S. and Shin Y., ―An improved TDoA-based tracking
algorithm in mobile-WiMAX systems‖, IEEE 20th International
Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio
Communications, pp.561 - 565, 2009.
[3] Bshara M. and VanBiesen L., ―Localization in WiMAX
Networks Depending on The Available RSS-based
Measurements‖, International Journal on Advances in Systems
and Measurements, Vol. 2, No. 2&3, pp.214-223, 2009.
[4] Bshara M. and Verschraegen R. and Van Biesen L., ―Cell-ID
positioning in WiMAX networks Analysis of the Clearwire
network in Belgium‖, ICT-Mobile Summit 2009 Conference
Proceedings, Santander , Spain, Postal paper, 10-12 June 2009.
[5] Lee J., Kim N., Kim S., Kang J., ―Joint AOA/RSSI Based Multi-
User Location System for Military Mobile Base-Station‖, IEEE
Military Communications Conference (MILCOM 2008), pp.1-5,
2008.
[6] Xie Y., Wang Y., Wu B., Yang X., Zhu P. and You X.,
―Localization by Hybrid TOA, AOA and DSF Estimation in
NLOS Environments‖, IEEE 72th Vehicular Technology
Conference Fall(VTC2010-Fall), pp.1-5, 2010.
[7] Barber D.E. and Mc Eachen J.C., ―Geolocation of WiMAX
Subscriber Stations Based on the Timing Adjust Ranging
Parameter‖, 4th International Conference on Signal Processing
and Communication Systems (ICSPCS), pp.1-5, 2010.
[8] LeriaV.J. and Lohan E.S., ―Timing-Based Location Estimation
for OFDM Signals with Application in LTE, WLAN and
WIMAX‖, International Conference on Localization and GNSS
(ICL-GNSS), pp.1-5, 2012.
[9] Jain R., ―Channel Models: A Tutorial‖, On line at
http://www.cse.wustl.edu, Sponsored in part by WiMAX Forum,
2007.