[發明專利]一種基于單基站的室內定位方法

在審

• 申請號: 201710430803.4
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107396301A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 余少波;施玉海;馮海亮
• 申請（專利權）人: 武漢米風通信技術有限公司;國家新聞出版廣電總局廣播科學研究院
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00;G01S11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及移動通訊領域，尤其涉及一種基于單基站的室內定位方法。

背景技術

現有的基于網絡的定位方案是由多個基站同時檢測移動終端發射的信號，通過處理各接收信號中攜帶的與移動終端位置有關的特征信號，計算出移動終端的位置。基于網絡的定位技術，主要有CellID、TOA/TDOA和AOA等。然而，由于受非視距NLOS、多徑效應、各種干擾噪聲和蜂窩結構的影響，上述定位方法的定位精度并不能得到保證，甚至不能保證定位。

發明內容

本發明是一種基于單基站的室內定位方法，具體步驟如下：

給路網建立一個空間索引，可以快速的根據空間范圍找到和所述基站覆蓋范圍相交的所有道路；

接收用戶發出的定位請求；

獲得接收所述定位請求基站的基站覆蓋范圍；

查找所述基站覆蓋范圍內已知的GPS用戶點，并采用GPS用戶點作為用戶分布；

獲取所述基站覆蓋范圍內的矢量路網，并隨機生成若干個落在所述路網上的用戶模擬點；

根據終端信號強度與距離間的映射關系處理布置的各訪問接入點之間的收發信號強度，從而獲知室內信道參數；

根據各訪問接入點上報的其接收到的終端的信號強度選擇映射關系，利用選擇的映射關系獲知終端到訪問接入點的距離；

利用所述距離及訪問接入點的坐標而獲知終端的坐標；

求出所述基站覆蓋范圍內到所有所述用戶模擬點距離之和最小的點，并將所述點作為移動終端定位結果輸出。

進一步,所述空間索引實現方法為格網型空間索引、R樹空間索引和四叉樹空間索引其中的一個或多個。

進一步,利用距離及訪問接入點的坐標而獲知終端的坐標，具體步驟為：

對小區內多個點的位置信息進行測量，獲取小區內多個已知點的位置信息，所述位置信息包括信號到達角、時間提前量、經度以及緯度信息；

獲取待定位點的信號到達角和時間提前量信息；

根據所述已知點的位置信息找出至少一個信號到達角和時間提前量與所述待定位點的信號到達角和時間提前量最接近的已知點；

根據所述找到的至少一個已知點的經度和緯度信息計算出所述待定位點的經度和緯度信息。

進一步,根據所述已知點的位置信息找出至少一個信號到達角和時間提前量與所述待定位點的信號到達角和時間提前量最接近的已知點，具體步驟包括：

計算所有已知點的信號到達角與所述待定位點的信號到達角之差；

找到所述信號到達角之差在設定范圍內的已知點；

根據所述找到的已知點和待定位點的時間提前量和信號到達角計算所述找到的已知點與所述待定位點的距離相關數；

找到所述距離相關數在設定范圍內的已知點。

進一步,分布在所述路網上的所述用戶模擬點多于分布在非路網上的用戶模擬點。

進一步,根據終端信號強度與距離間的映射關系處理布置的各訪問接入點之間的收發信號強度，從而獲知室內信道參數，具體步驟為：訪問接入點設備通過探測請求報文收集客戶端的MAC和簡易信息聚合信息，并緩存起來，訪問接入點每十秒將緩存信息、訪問接入點的MAC，終端MAC以及終端簡易信息聚合上報給AC，在存儲時按終端的簡易信息聚合由強到弱進行存儲，每上報完成后，清除緩存記錄。

進一步,獲取所述基站覆蓋范圍內的矢量路網，并隨機生成若干個落在所述路網上的用戶模擬點，具體步驟包括：

根據所述基站覆蓋范圍，從所述空間索引中獲取和所述主基站覆蓋范圍相交的所有道路，并計算道路屬性；

計算所述道路的總權重；

根據所述道路的總權重分布所述用戶模擬點，總權重高的道路分布的用戶模擬點數量多于總權重低的道路分布的用戶模擬點數量；

獲得與所述待定位點的距離相關數最小的兩個已知點的經度和緯度信息，通過線性插值的方法得到所述待定位點的經度和緯度信息；

判斷用戶模擬點是否分布于路網。

本發明在精準定位的同時判斷用戶模擬點是否分布于路網，避免了網絡資源分配不平衡，能夠高精度對室內物體進行定位。

附圖說明

圖1為本發明流程圖。

具體實施方式

本發明是一種基于單基站的室內定位方法，能夠高精度對室內物體進行定位，其具體步驟如下：

給路網建立一個空間索引，可以快速的根據空間范圍找到和所述基站覆蓋范圍相交的所有道路；

接收用戶發出的定位請求；

獲得接收所述定位請求基站的基站覆蓋范圍；