論文の概要: DyLoc: Dynamic Localization for Massive MIMO Using Predictive Recurrent Neural Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.07848v2
• Date: Fri, 22 Jan 2021 15:47:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-03-22 11:12:57.444704
• Title: DyLoc: Dynamic Localization for Massive MIMO Using Predictive Recurrent Neural Networks
• Title（参考訳）: DyLoc:予測リカレントニューラルネットワークを用いたMIMOの動的位置推定
• Authors: Farzam Hejazi, Katarina Vuckovic, Nazanin Rahnavard
• Abstract要約: 本稿では,時間変動の複雑なマルチパス環境において高精度なデータ駆動型ローカリゼーションフレームワークを提案する。 データ駆動型フレームワークDyLocについて,前景変化による歪んだADPを復元し,正確な位置推定を行う。 我々は,従来のDCNN技術が動的環境において望ましい精度で動作しないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.690548525055658
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper presents a data-driven localization framework with high precision in time-varying complex multipath environments, such as dense urban areas and indoors, where GPS and model-based localization techniques come short. We consider the angle-delay profile (ADP), a linear transformation of channel state information (CSI), in massive MIMO systems and show that ADPs preserve users' motion when stacked temporally. We discuss that given a static environment, future frames of ADP time-series are predictable employing a video frame prediction algorithm. We express that a deep convolutional neural network (DCNN) can be employed to learn the background static scattering environment. To detect foreground changes in the environment, corresponding to path blockage or addition, we introduce an algorithm taking advantage of the trained DCNN. Furthermore, we present DyLoc, a data-driven framework to recover distorted ADPs due to foreground changes and to obtain precise location estimations. We evaluate the performance of DyLoc in several dynamic scenarios employing DeepMIMO dataset to generate geo-tagged CSI datasets for indoor and outdoor environments. We show that previous DCNN-based techniques fail to perform with desirable accuracy in dynamic environments, while DyLoc pursues localization precisely. Moreover, simulations show that as the environment gets richer in terms of the number of multipath, DyLoc gets more robust to foreground changes.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,GPSやモデルに基づくローカライゼーション技術が不足する都市部や屋内など,時間変化のある複雑なマルチパス環境において,高精度なデータ駆動型ローカライゼーションフレームワークを提案する。 大規模MIMOシステムにおけるチャネル状態情報(CSI)の線形変換であるアングル遅延プロファイル(ADP)について検討し,時間的に積み重ねられた場合,ADPがユーザの動きを保存することを示す。 映像フレーム予測アルゴリズムを用いて, 静的環境下では, adp時系列の将来フレームが予測可能であることを考察する。 背景静的散乱環境を学習するために,深層畳み込みニューラルネットワーク(dcnn)が利用できることを示す。 経路遮断や追加に対応する環境における前景変化を検出するために,訓練されたdcnnを利用したアルゴリズムを提案する。 さらに,前景変化による歪みADPを復元し,正確な位置推定を行うためのデータ駆動型フレームワークDyLocを提案する。 dylocの性能を,deepmimoデータセットを用いて屋内および屋外環境向けに地理タグ付きcsiデータセットを生成する動的シナリオで評価する。 我々は,DyLocが正確なローカライゼーションを追求するのに対して,従来のDCNNベースの手法は動的環境において望ましい精度で動作しないことを示す。 さらにシミュレーションにより、マルチパスの数で環境が豊かになるにつれて、DyLocは前景の変化に対してより堅牢になることが示された。

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