Location information is often used as a proxy to guarantee the performance of a wireless communication link. However, localization errors can result in a significant mismatch with the guarantees, particularly detrimental to users operating the ultra-reliable low-latency communication (URLLC) regime. This paper unveils the fundamental statistical relations between location estimation uncertainty and wireless link reliability, specifically in the context of rate selection for ultra-reliable communication. We start with a simple one-dimensional narrowband Rayleigh fading scenario and build towards a two-dimensional scenario in a rich scattering environment. The wireless link reliability is characterized by the meta-probability, the probability with respect to localization error of exceeding the outage capacity, and by removing other sources of errors in the system, we show that reliability is sensitive to localization errors. The $\epsilon$-outage coherence radius is defined and shown to provide valuable insight into the problem of location-based rate selection. However, it is generally challenging to guarantee reliability without accurate knowledge of the propagation environment. Finally, several rate-selection schemes are proposed, showcasing the problem's dynamics and revealing that properly accounting for the localization error is critical to ensure good performance in terms of reliability and achievable throughput.


翻译:位置信息常被用作保障无线通信链路性能的代理指标。然而,定位误差可能导致与性能保障的显著不匹配,这对运行在超可靠低延迟通信(URLLC)场景下的用户尤为不利。本文揭示了位置估计不确定性与无线链路可靠性之间的基本统计关系,特别聚焦于超可靠通信中的速率选择问题。我们从简单的一维窄带瑞利衰落场景出发,逐步扩展到富散射环境下的二维场景。无线链路可靠性通过元概率(即关于定位误差的超出中断容量的概率)来表征,在消除系统中其他误差源后,我们证明可靠性对定位误差非常敏感。本文定义了$\epsilon$-中断相干半径,并证明其为基于位置的速率选择问题提供了有价值的见解。然而,在缺乏对传播环境准确认知的情况下,通常难以保障可靠性。最后,我们提出了几种速率选择方案,展示了该问题的动态特性,并揭示出合理考虑定位误差对于在可靠性和可达吞吐量方面确保良好性能至关重要。

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