KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.9
no.1
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pp.87-107
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2015
Considering the localization estimation issue in mixed line-of-sight (LOS)/non-LOS(NLOS) environments based on received signal strength (RSS) measurements in wireless sensor networks, a grid-based correlation method based on the relationship between distance and RSS is proposed in this paper. The Maximum-Likelihood (ML) estimator is appended to further improve the localization accuracy. Furthermore, in order to reduce computation load and enhance performance, an improved recursively version with NLOS mitigation is also proposed. The most advantages of the proposed localization algorithm is that, it does not need any prior knowledge of the propagation model parameters and therefore does not need any offline calibration effort to calibrate the model parameters in harsh environments, which makes it more convenient for rapid implementation in practical applications. The simulation and experimental results evidence that the proposed localization algorithm exhibits good localization performance and flexibilities for different devices.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.36
no.1
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pp.179-184
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2012
A conventional wireless rf communication has relatively high ratio of power dissipation to transmit power for short-range links, susceptibility to interference, interception and jamming of electromagnetic wave. The study on alternative using ultraviolet signal to remedy the shortcomings of conventional rf communication has recently received attention. In this paper, the simulation results about the data rate performance of ultraviolet non-line-of-sight communication are provided. It is found that the direction of transmitting beam, receiving field of view width and the transmitting signal power have a seriously effect on the data rate of on-off-keying non-line-of-sight ultraviolet communication.
The performance analysis of wireless geolocation in a non-line-of-sight (NLOS) environment is a very important issue. Since Cramer-Rao lower bound (CRLB) determines the physical impossibility of the variance of an unbiased estimator being less than the bound, many studies presented the performance analysis in terms of CRLB. Several CRLBs for time-of-arrival (TOA), pseudo-range TOA, angle-of-arrival (AOA), and signal strength (SS) based positioning methods have been derived for NLOS environment. However, the performance analysis of time difference of arrival (TDOA) and TDOA/SS based geolocation techniques in a NLOS environment is still an opening issue. This paper derives the CRLBs of TDOA and TDOA/SS based positioning methods for NLOS environment. In addition, theoretical analysis proves that the derived CRLB for TDOA is the same as that of pseudo-range TOA and the TDOA/SS scheme has a lower CRLB than the TDOA (or SS) scheme.
Kim, Hee-Sung;Shim, Ju-Young;Choi, Wan-Sik;Lee, Hyung-Keun
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.14
no.8
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pp.760-766
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2008
This paper proposes an efficient location technique to find an indoor location under the IEEE 802.11 wireless local area networks. The proposed method is based on the range measurements obtained from a simple radio frequency propagation model. Thus, unlike the radio frequency fingerprint correlation method, it does not suffer from the computational burden during the real-time location service period and can quickly reply the location requests of many users at the same time. To increase the location accuracy in spite of the frequent non-line-of-sight error occurrences, the proposed method calibrates the distortion of the non-line-of-sight error by a simple measurement surveying procedure that does not require the surveyor's manual interaction. Experimental results show the capability of the proposed method.
An indoor navigation system that utilizes long-term evolution (LTE) signals has the benefit of no additional infrastructure installation expenses and low base station database management costs. Among the LTE signal measurements, received signal strength (RSS) is particularly appealing because it can be easily obtained with mobile devices. Propagation channel models can be used to estimate the position of mobile devices with RSS. However, conventional channel models have a shortcoming in that they do not discriminate between line-of-sight (LOS) and non-line-of-sight (NLOS) conditions of the received signal. Accordingly, a previous study has suggested separated LOS and NLOS channel models. However, a method for determining LOS and NLOS conditions was not devised. In this study, a machine learning-based LOS/NLOS classification method using RSS measurements is developed. We suggest several machine-learning features and evaluate various machine-learning algorithms. As an indoor experimental result, up to 87.5% classification accuracy was achieved with an ensemble algorithm. Furthermore, the range estimation accuracy with an average error of 13.54 m was demonstrated, which is a 25.3% improvement over the conventional channel model.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.8
no.2
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pp.232-238
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2004
In this paper, radio propagation in a subway tunnel is investigated using fan beam antennas, circular polarization antennas and directional antennas at 2.4㎓ and 5.8㎓ band, respectively. The results of narrowband channel measurements show that received power level for NLOS(Non-Line-Of-Sight) path is decreased drastically as compared with LOS(Line-Of-Sight) path. Wideband channel measurements are obtained using a PN sliding correlation method. The parameters of the channel such as mean access delay and RMS delay spread are compared as to different types of directional beam at IEEE 802.11 WLAN(Wireless Local Area Network) band including 2.4㎓ and 5.8㎓ bands, respectively.
IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
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v.5
no.3
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pp.152-156
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2010
Non-line-of-sight (NLOS) propagation is one of the challenges in radio positioning. Distinguishing the transmission status of the communication as line-of-sight (LOS) or NLOS is of great importance for the wireless communication systems. This paper focuses on the identification of NLOS based on time-of-arrival (TOA) distance estimates and the received signal strength (RSS) measurements. We set a path loss threshold based on the joint TOA and RSS based NLOS detection method to determine LOS or NLOS. Simulation results show that the proposed method ensures the correct of detection for the LOS condition and can improve the NLOS identification for the weak noise and long distance.
In the microcell mobile communication, we propose algorithms processing operational disposition to exactly analysis propagation environments from the base station to mobile stations. Algorithms are developed by the triangle analysis method can operate variable propagation paths and reflect numbers. For simulation, we suppose that mobile stations are located in the shadow region of the line of sight and the area of the non-line of sight sloping against the line of sight area at variable angles. By analyzing the results of simulation using proposed algorithms, we can be applied to the optimal position selection of the base station in the microcell mobile communication.
Mostajeran, Ehsan;Noor, Rafidah Md;Anisi, Mohammad Hossein;Ahmedy, Ismail;Khan, Fawad Ali
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.11
no.10
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pp.4698-4716
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2017
Wireless signal transmission is influenced by environmental effects. These effects have also been challenging for Vehicular Ad hoc Network (VANET) in real-time communication. More specifically, in an urban environment, with high mobility among vehicles, a vehicle's status from the transmitter can instantly trigger from line of sight to non-line of sight, which may cause loss of real-time communication. In order to overcome this, a deterministic signal propagation model is required, which has less complexity and more feasibility of implementation. Hence, we propose a realistic path loss model which adopts ray tracing technique for VANET in a grid urban environment with less computational complexity. To evaluate the model, it is applied to a vehicular simulation scenario. The results obtained are compared with different path loss models in the same scenario based on path loss value and application layer performance analysis. The proposed path loss model provides higher loss value in dB compared to other models. Nevertheless, the performance of vehicle-vehicle communication, which is evaluated by the packet delivery ratio with different vehicle transmitter density verifies improvement in real-time vehicle-vehicle communication. In conclusion, we present a realistic path loss model that improves vehicle-vehicle wireless real-time communication in the grid urban environment.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.11
no.4
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pp.1248-1253
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2010
In this paper, the compensation algorithm for localization using the concept of equivalent distance rate(AEDR) in order to compensate ranging error in the SDS-TWR(Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging) is proposed and the performance of the proposed algorithm is analyzed by the localization experiments. The ranging error of the SDS-TWR in the distance between mobile node and beacon node is measured to average 1m~8m by ranging experiments. But it is confirmed that the performance of the localization by the AEDR is better than that of the SDS-TWR 4 times in university auditorium and corridor, and the localization error of above 3~10m is reduced to average 2m and that of below 3m is reduced to average 1m respectively. It is concluded that the AEDR is superior to the NLOS(Non Line Of Sight) than LOS(Line Of Sight) in performance of ranging compensation for localization, and the AEDR is more helpful to localization systems practically considering the environment of sensor networks is under NLOS.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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