[發明專利]一種基于傳感器和量子智能計算的主用戶定位方法

有效

• 申請號: 201410321036.X
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104320845B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 李飛;季薇;肖嬋嬋;葛文雪;吳銘燁
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學;華為技術有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及認知無線電和傳感器網絡的交叉應用領域，尤其涉及一種基于傳感器和量子智能計算的主用戶定位方法。

背景技術

隨著無線通信的應用大量增加，無線終端的數量激增，而且越來越多的移動通信設備和通信服務的融合對更高的數據傳輸速率的需求日益增加，這造成對無線頻譜資源的需求量將達到前所未有的程度，那么可用的頻譜資源將會很快被消耗殆盡。而現實的問題是，無線通信頻譜的利用效率并不高。在目前投入運營的無線頻段中，存在著許多“頻譜空洞”(未被利用的頻譜)，美國通信聯邦委員會(FCC)測量了在亞特蘭大、芝加哥等的頻譜使用情況，研究表明，平均只有5％-10％的頻譜被使用，DARPA的研究表明，只有2％的頻譜資源是在任何時候都被占用的(謝顯中.認知無線電技術及其應用[M].北京:電子工業出版社,2008.)。

為此，于1999年Joseph Mitola博士提出認知無線電(Cognitive Radio,CR)的概念(Mitola J,Maguire Jr G Q.Cognitive radio:making software radios more personal[J].IEEE Personal Communications,1999,6(4):13-18.)。他提出的認知無線電是智能的、靈活的、可重構的軟件無線電。通過對外界環境的感知，并使用人工智能技術從環境中有目地進行學習，實現對某些操作參數(比如載波頻率、傳輸功率和調制技術等)的實時改變，并且其內部狀態能夠自動地適應接收的無線信號的統計變化，進而實現任何時間、任何地點的高可靠通信，以及對不同網絡環境中有限的無線頻譜資源進行高效地利用(Haykin S.Cognitive radio:brain-empowered wireless communications[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications,2005,23(2):201-220.)。因此認知無線電被認為是一種最有前途的無線通信技術之一，近些年的許多研究都集中在認知無線電網絡。

在認知無線電網絡中，其位置和環境認知功能旨在為無線設備和網絡提供有用的信息，使得他們能夠互動和從周圍環境中學習。其位置認知功能為認知無線電網絡引入了新技術和應用(基于位置信息的服務、移動性管理、安全和隱私、無縫定位和互操作性、統計學習和跟蹤、位置估計和認知)。一個包括這些功能并被稱為位置認知引擎的架構在文獻(Celebi H,Arslan H.Utilization of location information in cognitive wireless networks[J].IEEE Wireless Communications,2007,14(4):6-13.)中被提出。如圖1所示。不同的定位系統和各種定位方法之間的數據流被用于無縫定位和互操作功能中，移動設備的跟蹤可以通過統計學習和跟蹤工具來進行，關于實施成本和系統容量的問題交由移動性管理來處理。

測量和(或)認知設備接口被用來從操作環境中獲取主用戶的信號，獲得的信號被發送到位置認知中心進行數據的后處理。定位估計和(或)認知算法對這些數據進行處理，進而獲得位置信息。在獲得主用戶的位置信息之后，其位置信息的應用可以分為四大類：(1)基于位置信息的服務應用(例如：實時交通監控)；(2)位置信息輔助的網絡優化應用(例如：位置信息輔助的動態頻譜接入系統)；(3)位置信息輔助的發射接收機算法優化應用(例如：位置信息輔助的通信鏈路自適應器)；(4)位置信息輔助的周圍通信環境認知應用(例如：位置信息輔助的信道環境識別)(Celebi H,Arslan H.Utilization of location information in cognitive wireless networks[J].IEEE Wireless Communications,2007,14(4):6-13.)。