[發明專利]接入點定位啟動的方法及系統

在審

• 申請號: 201710673778.2
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107425926A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 張舜卿;徐樹公
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04B17/309
• 分類號: H04B17/309;H04W4/02;H04W64/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種無線信息傳輸領域的技術，具體是一種接入點定位啟動的方法及系統，可以用于蜂窩網、物聯網、車聯網、智能電網和智能家居網絡等等有眾多室內外用戶定位需求的寬帶多頻、多天線網絡的場合。

背景技術

隨著移動互聯網的蓬勃發展，無線局域網(Wireless Fidelity,Wi-Fi)的應用越來越廣泛，從原始的電腦連接互聯網發展到提供包括手機、平板電腦、智能家電等一系列計算設備在內的相互連接和互聯網數據訪問功能，接入點(Access Point,AP)的數量也呈現爆發式增長。隨著Wi-Fi接入點的大規模部署，基于Wi-Fi接入點的用戶定位應用出現了蓬勃發展，包括基于用戶位置的消費行為分析、促銷信息定點推送、商場布局優化等。Wi-Fi接入點的運營商，都提出了針對商場、醫院、政府機構等各種場景的優化功能，其中都包含了對Wi-Fi接入點的用戶定位功能的強烈需求。但在目前基于Wi-Fi接入點的定位應用中，仍然存在大量的問題，特別是對于部分Wi-Fi AP位置需要經常性移動的實際情況，暫無合適的解決方案。如果移動距離較為顯著，則會給終端用戶的位置估計帶來巨大影響。

發明內容

本發明針對普通商用/家用接入點的位置需要根據實際情況進行經常性的移動，從而對終端的位置測量帶來的較大影響。同時，由于考慮到接入點位置的重新測量伴隨著用戶服務的暫時中斷和額外的資源消耗，如何進行適時地對接入點進行位置更新的問題，提出一種接入點定位啟動的方法及系統，能夠實現精確的無線局域網絡用戶定位測量，并支持用戶位置的及時跟蹤、支持大規模無線局域網絡的用戶定位測量，此外本發明具備進一步實現用戶分簇定位的能力且部署成本低、無需硬件更新。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種接入點定位啟動的方法，當接入點啟動時預先判斷是否需要對其進行位置更新，即先將接入點設置為終端工作模式，并采用終端定位方式得到該接入點的位置信息，由該接入點將該用于計算終端的位置信息上傳至服務器，從而提高終端測量的精度。

當所述的接入點為固定式接入點、或者具備周期性重新啟動功能的接入點，不進行相應的位置更新以減少用戶服務的影響時間和資源消耗。

所述方法具體包括以下步驟：

步驟1、用戶設備向接入點發射參考信號s用于測量用戶設備和接入點之間傳輸信道的實時狀態信息。

所述的參考信號包括但不限于導頻。

步驟2、各個接入點將分別根據用戶發射的參考信號s估計出本用戶設備和接入點之間傳輸信道的實時狀態信息H。

例如，對于普通的接收信號y＝Hs+w(w為噪聲)，可以根據已知的參考信號s，估計出相應的信道實時狀態信息H(例如：H＝y/s等方法)。

步驟3、對于不同的接入點以及不同的頻點上接收到的信號，通過信號估計方法計算其時偏并加以消除。

所述的信號估計方法，包括但不限于最小絕對誤差法、最小二乘法等。例如，對于原始的信道實時狀態信息H，其消除時偏后得到的信道狀態信息H’可以通過基于最小絕對誤差的信道狀態信息消除時偏，具體為：

①根據信道狀態信息H對應的相位矩陣P得到最小時偏T：

其中：P(i,j)表示信道狀態信息在第i根天線，第j個子載波上的相位信息，fc為于載波的帶寬，I和J分別代表最大的天線數和于載波數；

②根據最小時偏T，對原始信道狀態信息H進行補償，得到消除時偏后的信道狀信息H'：

步驟4、接入點對于消除時偏后得到的信道狀態信息H’，按照子信道和天線序號的維度，分別進行擴展，使得擴展后得到的信道狀態信息并找出對應信道狀態信息列向量的特征向量a(θ,τ)，該特征向量是關于到達角θ和傳播時間τ的函數。

所述的擴展，滿足其維度至少大于接入點與用戶之間獨立信道的數量，具體為：對消除時偏后得到的信道狀態信息H'按照子信道和天線序號的維度分別進行擴展，使擴展后的信道狀態信息滿足維度至少大于本無線接入點與用戶之間獨立信道的數量，并找出對應擴展后的信道狀態信息列向量的特征向量a(θ,τ)。

所述的特征向量為到達角θ和傳播時間τ的函數，針對4天線、10個子載波的信道狀態信息H'

在獨立信道數量大于5的情況下進行信號重構：

生成的特征向量其中：Ω＝e^-j2πfcτ是傳播時延引起的相位偏移；