[發(fā)明專利]一種基于網(wǎng)格劃分的無線網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)作定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410364592.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN104135766A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅娟;賀贊貽;潘璆;劉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W64/00
• 分類號(hào): H04W64/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種基于網(wǎng)格劃分的無線網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)作定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：離線階段；

步驟1：劃分網(wǎng)格：

將定位區(qū)域劃分為多個(gè)邊長(zhǎng)為d_grid的網(wǎng)格；并給每一個(gè)網(wǎng)格賦予網(wǎng)格編號(hào)N；步驟2：建立協(xié)作定位指紋庫；

協(xié)作定位指紋庫包含網(wǎng)絡(luò)名稱、網(wǎng)格編號(hào)、相應(yīng)權(quán)值、計(jì)算順序，該指紋庫以數(shù)組{N_net，N，A_n，N_order}^T的形式表示；其中，N_net為網(wǎng)絡(luò)名稱，A_n為編號(hào)為N的網(wǎng)格內(nèi)相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的權(quán)值，N_order為協(xié)作定位時(shí)的計(jì)算順序；

步驟二：在線階段；

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)定位結(jié)果，得到所屬網(wǎng)格編號(hào)，然后從協(xié)作定位指紋庫中查詢對(duì)應(yīng)網(wǎng)格中相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)權(quán)值，進(jìn)行協(xié)作定位，最后得出該未知節(jié)點(diǎn)的最終定位測(cè)量值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)格劃分的無線網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)作定位方法，其特征在于，

所述的步驟2中，設(shè)某一網(wǎng)格中存在的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為M，M為非負(fù)整數(shù)，則有：

(1)當(dāng)M＝0時(shí)，說明網(wǎng)格內(nèi)不存在任何網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，則該網(wǎng)格是不可定位的，該網(wǎng)格內(nèi)不存在指紋；

(2)當(dāng)M＝1時(shí)，該網(wǎng)格內(nèi)的定位退化為單一網(wǎng)絡(luò)定位；即指紋庫中對(duì)應(yīng)該網(wǎng)格的指紋只有一條；且該條指紋中的權(quán)值A(chǔ)_n和計(jì)算順序N_order均為1；

(3)當(dāng)M＝2時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)僅存在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使用融合方法進(jìn)行定位，得到網(wǎng)格N中的指紋；

(4)當(dāng)M＞2時(shí)，該網(wǎng)格存在M個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使用擴(kuò)展的融合方法進(jìn)行定位，得到網(wǎng)格N中的指紋；

所述的融合方法如下：

設(shè)所述的2個(gè)網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2，網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2的定位結(jié)果分別是(x₁，y₁)和(x₂y₂)，網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2的誤差分別是r₁和r₂；網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2的協(xié)作定位結(jié)果為(x，y)＝A₁*(x₁，y₁)+A₂*(x₂，y₂)；A₁和A₂分別是網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2的權(quán)值；

若滿足不等式1x1x2+y1y2≤r1(r1+r2)22r2-1x1x2+y1y2≤r2(r1+r2)22r1-1,]]>則表示網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2是可融合的，有A1=r2(r1+r2),A2=r1(r1+r2);]]>

若不滿足該不等式，說明網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2是不可融合的；有A1=1r1≤r20r1>r2,]]>A2=0r1≤r21r1>r2,]]>

因此，該網(wǎng)格N中的指紋為2條，分別是：{網(wǎng)絡(luò)1，N，S₁，1}^T和{網(wǎng)絡(luò)2，N，A₂，1}^T。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)格劃分的無線網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)作定位方法，其特征在于，所述的擴(kuò)展的融合方法是指在所述的融合方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步與網(wǎng)格N中的第i個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合，i≥3；網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2的定位順序?yàn)?；在網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2完成協(xié)作定位后，實(shí)施針對(duì)網(wǎng)絡(luò)3的融合步驟：

首先根據(jù)是否滿足不等式2x3′x3+y3′y3≤r3′(r3′+r3)22r2-1x3′x3+y3′y3≤r3(r3′+r3)22r3′-1]]>判斷前2個(gè)網(wǎng)絡(luò)是否能與網(wǎng)絡(luò)3融合；

式中，(x₃′，y₃′)表示網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2根據(jù)所述融合方法綜合后的坐標(biāo)；(x₃，y₃)表示網(wǎng)絡(luò)3的定位坐標(biāo)；r₃′是網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2在網(wǎng)格N中的定位誤差；r₃為網(wǎng)絡(luò)3的定位誤差；網(wǎng)絡(luò)3的協(xié)作定位順序?yàn)?；

若滿足不等式2，則網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2能與網(wǎng)絡(luò)3能融合，則網(wǎng)絡(luò)3的權(quán)值為；網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2協(xié)作定位后的權(quán)值為網(wǎng)絡(luò)3的權(quán)值

若不滿足不等式2，則表示網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2不能與網(wǎng)絡(luò)3融合，有

A3′=1r3′≤r30r3′>r3,A3=0r3′≤r31r3′>r3;]]>

則網(wǎng)絡(luò)1、網(wǎng)絡(luò)2和網(wǎng)絡(luò)3共同定位的結(jié)果為

(x，y)＝A₃′*(x₃′，y₃′)+A₃*(x₃，y₃)；

網(wǎng)絡(luò)3對(duì)應(yīng)的指紋為{網(wǎng)絡(luò)3，N，A₃，2}^T；

若還有第4個(gè)網(wǎng)絡(luò)，則在網(wǎng)絡(luò)1-3融合定位的基礎(chǔ)上進(jìn)一步與第4個(gè)網(wǎng)絡(luò)融合，以此類推，直到網(wǎng)格N中的所有的網(wǎng)絡(luò)都參與了融合操作，并最終得到網(wǎng)格N中的所有的指紋；

最終的定位值為(x，y)＝A_M′*(x_M′，y_M′)+A_M*(x_M，y_M)，M≥4，其中A_M′和(x_M′，y_M′)分別是前M-1個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作定位的權(quán)值和定位值，A_M和(x_M，y_M)分別是網(wǎng)絡(luò)M的權(quán)值和定位值；

在在線階段，對(duì)于網(wǎng)格N中的定位過程是基于所述的指紋獲取計(jì)算參數(shù)，再根據(jù)M的值計(jì)算得到最終的定位值：

當(dāng)M＝1，最終的定位值就是網(wǎng)絡(luò)1的定位值(x₁，y₁)；

當(dāng)M＝2，最終的定位值就是網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2的協(xié)作定位值

(x，y)＝A₁*(x₁，y₁)+A₂*(x₂，y₂)；

當(dāng)M＝3，最終的定位值就是網(wǎng)絡(luò)1-2的協(xié)作定位值

(x，y)＝A₃′*(x₃′，y₃′)+A₃*(x₃，y₃)；

當(dāng)M≥4，最終的定位值就是網(wǎng)絡(luò)1-M的協(xié)作定位值

(x，y)＝A_M′*(x_M′，y_M′)+A_M*(x_M，y_M)。