Impacto del modelo de ranging en sistemas TOA/TDOA. Propuestas de mejora

Abstract

Castellano: Debido a la creciente popularidad de las redes ad hoc, ha habido un incremento en el interés por sus problemas asociados, especialmente el de posicionamiento de sus nodos. Por eso surgen en los últimos tiempos numerosas técnicas de posicionamiento. Dado que la simulación es la forma más común de evaluar el funcionamiento de las técnicas de posicionamiento, es vital la utilización de un modelo apropiado del entorno, con el fin de obtener evaluaciones realistas. Una característica de los entornos wireless de interior es el efecto provocado por la falta de visibilidad directa entre terminales (Non- Line-of-Sight), el cual deteriora la estimación de la posición en esquemas basados en estimaciones de la distancia (ranging) a través de medidas del tiempo de llegada (Timeof- Arrival). En este estudio se comparan mediante simulaciones de Monte Carlo varios modelos del error de ranging para entornos de interior y se investiga su impacto en los resultados de dos técnicas de localización. Los resultados muestran que el valor eficaz del error de posicionamiento sufre un incremento de hasta el 18% del valor eficaz del error de ranging cuando se usan modelos dependientes de la distancia en vez de sus homólogos independientes. Esto indica que la utilización de modelos dependientes de la distancia puede ser útil para evitar evaluaciones demasiado optimistas. El passive-TDOA (passive Time Difference Of Arrival) es una técnica de posicionamiento recientemente publicada, la cual tiene la interesante propiedad de no inyectar tráfico en la red. En este estudio se ha propuesto una serie de modificaciones sobre la técnica original, al objeto de mejorar la precisión obtenida. Dichas modificaciones consisten en la ponderación de las ecuaciones del sistema resultante de aplicar la técnica passive-TDOA, con el objetivo de penalizar aquellas ecuaciones que se suponen menos fiables. Para ello se han tenido en cuenta dos aspectos. Por un lado, se ha considerado que aquellas ecuaciones provenientes de puntos de acceso lejanos incurren en una mayor imprecisión. Por otro lado, se ha asumido que puntos de acceso cercanos entre si se verán afectados por errores de magnitud similar, puesto que las trayectorias seguidas por la señal se vean salpicadas por las mismas fuentes de error. En contra de lo esperado, los resultados obtenidos muestran que no se ha producido una mejora significativa.