[發明專利]一種基于網格劃分的無線網絡間的協作定位方法

在審

• 申請號: 201410364592.5
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104135766A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 羅娟;賀贊貽;潘璆;劉宇
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明屬于無線網絡定位領域，涉及一種基于網格劃分的無線網絡間的協作定位方法。

背景技術

無線通信技術和傳感定位技術的迅速發展，使得基于位置信息的服務(Location?Based?Services，LBS)已無縫地融入人們的日常生活中。提供LBS的前提是使用定位技術使移動設備知道自身所處的物理位置。當前，LBS相關業務主要包括：車載導航服務、個人問詢服務、緊急求救服務、物流管理、商業求助服務等等，這些服務已逐步普及和使用，為人們的工作和生活提供了巨大的便利。

基于位置的服務的基礎是高質量地獲取位置信息。目前，定位技術主要有3類：衛星定位技術、基于網絡的定位技術和感知定位技術。衛星定位技術是指利用太空中的人造衛星對移動對象進行定位，典型代表是全球定位系統(Global?Positioning?System，GPS)。基于網絡的定位技術是指利用網絡基站(或者接入點)等基礎設施對移動對象進行定位。當移動終端被某一網絡覆蓋區域感知時，由網絡基站或控制點計算出該移動終端的位置，例如移動通信網絡(如GSM，CDMA等)。感知定位技術指在指定空間內部署傳感器，當移動對象進入傳感器的檢測區域時，則能判定該對象的位置，例如無線傳感器網絡(Wireless?Sensor?Network，WSN)。

隨著LBS定位技術的繼續發展和進步，各個領域對定位精度的要求也越來越高。在室外環境下，全球定位系統以及移動通信網絡能夠提供高質量的服務，然而，受地理環境的影響，兩者無法保證在室內復雜多變環境中可獲取較高的定位精度。因此，如何在室內進行高精度定位仍然是一個亟待解決的問題。

目前，可提供LBS的網絡如GSM、GPS、WLAN、WSN等，其定位技術適用場景、定位誤差、定位延時、能耗等各方面都有著各自的優缺點。然而，無論在室內還是室外，僅依靠單一的某種定位技術，很難達到定位精度和范圍的要求。如何進行網絡間的協作定位成為了解決定位問題的一大選擇。

因此，有必要設計一種新型的無線網絡間的協作定位方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對存在不同強度的多種網絡信號的情形下，提供一種適合于異構網絡的定位方法，有效提高定位精度，以及網絡覆蓋區域的可定位率。該基于網格劃分的無線網絡間的協作定位方法易于實施，定位精度高。

發明的技術解決方案如下：

一種基于網格劃分的無線網絡間的協作定位方法，包括以下步驟：

步驟一：離線階段；

步驟1：劃分網格：

將定位區域劃分為多個邊長為d_grid的網格；并給每一個網格賦予網格編號N：

步驟2：建立協作定位指紋庫；

協作定位指紋庫包含網絡名稱、網格編號、相應權值、計算順序，該指紋庫以數組{N_net，N，A_n，N_order}^T的形式表示；其中，N_net為網絡名稱，A_n為編號為N的網格內相應網絡對應的權值，N_order為協作定位時的計算順序；

步驟二：在線階段；

根據網絡定位結果，得到所屬網格編號，然后從協作定位指紋庫中查詢對應網格中相應網絡的相應權值，進行協作定位，最后得出該未知節點的最終定位測量值。

所述的步驟2中，設某一網格中存在的網絡數為M，M為非負整數，則有：

(1)當M＝0時，說明網格內不存在任何網絡信號，則該網格是不可定位的，該網格內不存在指紋；

(2)當M＝1時，該網格內的定位退化為單一網絡定位；即指紋庫中對應該網格的指紋只有一條；且該條指紋中的權值A_n和計算順序N_order均為1；

(3)當M＝2時，該網絡僅存在兩個網絡，使用融合方法進行定位，得到網格N中的指紋；

(4)當M＞2時，該網格存在M個網絡，使用擴展的融合方法進行定位，得到網格N中的指紋；

所述的融合方法如下：