論文の概要: RIS-Empowered Integrated Location Sensing and Communication with Superimposed Pilots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.04098v1
• Date: Sat, 05 Apr 2025 07:55:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-08 14:08:40.036335
• Title: RIS-Empowered Integrated Location Sensing and Communication with Superimposed Pilots
• Title（参考訳）: RIS-Empowered Integrated Location Sensing and Communication with Superimposed Pilots (特集:情報ネットワーク)
• Authors: Wenchao Xia, Ben Zhao, Wankai Tang, Yongxu Zhu, Kai-Kit Wong, Sangarapillai Lambotharan, Hyundong Shin,
• Abstract要約: 再構成可能なインテリジェントサーフェス(RIS)技術は位置決めを支援することができる。 RIS支援によるパイロットとデータ転送を,事前のチャネル状態情報の前提値なしで検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 40.59871005161525
• License:
• Abstract: In addition to enhancing wireless communication coverage quality, reconfigurable intelligent surface (RIS) technique can also assist in positioning. In this work, we consider RIS-assisted superimposed pilot and data transmission without the assumption availability of prior channel state information and position information of mobile user equipments (UEs). To tackle this challenge, we design a frame structure of transmission protocol composed of several location coherence intervals, each with pure-pilot and data-pilot transmission durations. The former is used to estimate UE locations, while the latter is time-slotted, duration of which does not exceed the channel coherence time, where the data and pilot signals are transmitted simultaneously. We conduct the Fisher Information matrix (FIM) analysis and derive \text {Cram\'er-Rao bound} (CRB) for the position estimation error. The inverse fast Fourier transform (IFFT) is adopted to obtain the estimation results of UE positions, which are then exploited for channel estimation. Furthermore, we derive the closed-form lower bound of the ergodic achievable rate of superimposed pilot (SP) transmission, which is used to optimize the phase profile of the RIS to maximize the achievable sum rate using the genetic algorithm. Finally, numerical results validate the accuracy of the UE position estimation using the IFFT algorithm and the superiority of the proposed SP scheme by comparison with the regular pilot scheme.
• Abstract（参考訳）: 無線通信のカバレッジ向上に加えて、再構成可能なインテリジェントサーフェス(RIS)技術も位置決めを支援することができる。 本研究では,先進的なチャネル状態情報や移動体ユーザ機器(UE)の位置情報を仮定することなく,RIS支援による重畳されたパイロット・データ伝送について検討する。 この課題に対処するため、我々は複数の位置コヒーレンス間隔からなる送信プロトコルのフレーム構造を設計する。 前者はUE位置を推定するために使用され、後者はタイムスロットされ、その期間は、データとパイロット信号が同時に送信されるチャネルコヒーレンス時間を超えない。 我々はFisher InformationMatrix (FIM) 解析を行い、位置推定誤差に対して \text {Cram\'er-Rao bound} (CRB) を導出する。 逆高速フーリエ変換(IFFT)を用いてUE位置の推定結果を求め、チャネル推定に利用する。 さらに, 遺伝的アルゴリズムを用いて, RISの位相プロファイルを最適化し, 達成可能な総和率を最大化するために用いられる, 重畳されたパイロット(SP)トランスミッションのエルゴード達成率の閉形式下界を導出する。 最後に、IFFTアルゴリズムを用いたUE位置推定の精度と、通常のパイロット方式と比較して提案したSP方式の優位性を検証した。

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