無線寬帶定位網(wǎng)絡(luò)中的資源分配優(yōu)化研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，精確位置信息是現(xiàn)代化信息技術(shù)提供服務(wù)的基礎(chǔ)條件之一，而影響系統(tǒng)定位精度除了外界因素的影響，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、測量環(huán)境和測量方法等因素的影響外，還受到資源分配方案的影響。本文以無線寬帶定位為背景，從無線寬帶定位網(wǎng)絡(luò)中的資源分配優(yōu)化出發(fā)，通過建立功率帶寬聯(lián)合分配優(yōu)化模型（JointPower andBandwidthAllocation，JPBA），為無線定位網(wǎng)絡(luò)中的資源分配優(yōu)化提供指導(dǎo)。通過我們的分析，功率帶寬聯(lián)合優(yōu)

2、化模型屬于非凸問題，無法對(duì)該模型直接求解。本文首先通過最優(yōu)化理論，給出了一種低復(fù)雜度、高精度的近似求解方法。由于上述最優(yōu)的資源分配優(yōu)化模型是基于真實(shí)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置建立的，在實(shí)際測量定位過程中，測量得出的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置與真實(shí)位置之間存在誤差，從而導(dǎo)致最優(yōu)JPBA存在較大誤差，本文給出一種低復(fù)雜度且具備魯棒性的資源分配優(yōu)化方法，能夠在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置存在不確定性時(shí)給出魯棒性資源分配結(jié)果。具體研究內(nèi)容包括如下三個(gè)方面：
　　第一，本文以到

3、達(dá)時(shí)間估計(jì)的無線寬帶定位網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ)，基于平方定位誤差界（Square Position Error Bound，SPEB）建立無線寬帶定位網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)合功率和帶寬分配優(yōu)化模型，如定位精度最優(yōu)模型和功率利用率最優(yōu)模型。由于聯(lián)合功率和帶寬分配優(yōu)化的模型屬于非凸問題，無法直接求解。本文基于最優(yōu)化理論中的幾何規(guī)劃知識(shí)，給出了一種低復(fù)雜度的近似求解方法。
　　第二，在實(shí)際的定位測量中，由于先驗(yàn)知識(shí)不足和測量誤差，測量得到的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置與

4、真實(shí)位置之間存在偏差，基于真實(shí)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置的資源分配模型優(yōu)化模型不具備魯棒性。本文通過遠(yuǎn)場近似條件，提出了一種簡單的魯棒性方法，能夠在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置不確定時(shí)提供具有魯棒性的資源分配方案。
　　第三，我們進(jìn)行了大量的數(shù)值實(shí)驗(yàn)仿真，通過仿真結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在定位性能和功率資源使用效率上，JPBA方法比單純的功率分配優(yōu)化和均勻分配好很多，驗(yàn)證了我們的之前的推論與設(shè)想。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，隨著目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位置的不確定性度的增加，最優(yōu)JPBA方法的會(huì)失去定