一種適用于nlos環(huán)境下的蜂窩網(wǎng)無線協(xié)作定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOOU 本發(fā)明設(shè)及室外蜂窩網(wǎng)無線定位領(lǐng)域。更具體地，設(shè)及一種適用于化os環(huán)境下的 蜂窩網(wǎng)無線協(xié)作定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在蜂窩網(wǎng)無線定位中，由于通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下障礙物如建筑物、行人、汽車等的影 響，信號產(chǎn)生反射、折射等現(xiàn)象，從而產(chǎn)生非視距（Non-Line-of-Si曲t，化0巧誤差，導(dǎo)致基 于時間的測量值與真實值相比會有一個大的正偏差。該是影響定位精度的主要因素。因此， 如何降低化0S誤差的影響成為提高定位精度的關(guān)鍵因素之一。
[0003] 當(dāng)前蜂窩網(wǎng)無線定位技術(shù)研究中，主要有S種技術(shù)方案；一是采用定位圓估計，利 用錯節(jié)點(diǎn)通過一定的規(guī)則做圓，再通過所得到的多個定位圓之間的交點(diǎn)及定位直線的交點(diǎn) 不斷縮小未知節(jié)點(diǎn)的估算區(qū)域，直到得到包含未知節(jié)點(diǎn)的最小區(qū)域，取最小區(qū)域質(zhì)屯、的位 置作為未知節(jié)點(diǎn)的估算坐標(biāo)。但是該種方案受化0S的影響會導(dǎo)致定位誤差很大。二是基 于距離的定位，通過測量信道從基站到移動臺的時間、角度等信息，得到其相應(yīng)的距離信息 再進(jìn)行定位。但是該方案需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)采樣和數(shù)據(jù)處理來建立所需的經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫， 所需的計算量較大。=是基站間協(xié)作的定位，該定位方案需要至少=個基站且在基站和移 動臺之間的上下行鏈路中會存在干擾，甚至?xí)霈F(xiàn)移動臺不能與基站進(jìn)行通信，從而無法 進(jìn)行定位的情況。
[0004] 因此，需要提供一種適用于化0S環(huán)境下的蜂窩網(wǎng)無線協(xié)作定位方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種適用于化0S環(huán)境下的蜂窩網(wǎng)無線協(xié)作定位方法，在 蜂窩小區(qū)化0S環(huán)境下提高定位精度、降低成本，而且解決因移動臺與基站不能進(jìn)行通信， 從而無法進(jìn)行定位的情況。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0007] 一種適用于化0S環(huán)境下的蜂窩網(wǎng)無線協(xié)作定位方法，該方法包括如下步驟：
[000引 S1、在各蜂窩小區(qū)中分別選出一個待定位移動臺組成成員之間均能相互通信的協(xié) 作定位組；
[0009] S2、根據(jù)所屬協(xié)作定位組中各待定位移動臺與該移動臺當(dāng)前所屬基站的距離和各 待定位移動臺之間的距離，利用協(xié)作定位算法計算協(xié)作定位組中各待定位移動臺的坐標(biāo) 值；
[0010] S3、重復(fù)步驟S1至S2,直至蜂窩網(wǎng)中所有待定位移動臺均已定位。
[0011] 優(yōu)選地，步驟S1進(jìn)一步包括如下子步驟：
[0012] S1. 1、在各蜂窩小區(qū)中分別選出一個待定位移動臺，根據(jù)選出的移動臺之間的距 離判定選出的移動臺之間是否均可W相互通信，若是則轉(zhuǎn)入步驟S1. 2 ;若否則在不能與其 他選出的待定位移動臺之間均可W相互通信的待定位移動臺當(dāng)前所屬的蜂窩小區(qū)中重新 選出一個待定位移動臺；
[0013] S1. 2、將選出的待定位移動臺劃入?yún)f(xié)作定位組。
[0014] 優(yōu)選地，步驟S1. 1中根據(jù)選出的移動臺之間的距離判定選出的移動臺之間是否 均可W相互通信的判定條件是若兩移動臺之間的距離小于等于300m，則兩移動臺之間可W 通信。
[0015] 優(yōu)選地，步驟S2進(jìn)一步包括如下子步驟：
[0016] S2. 1、在協(xié)作定位組中隨機(jī)選出=個待定位移動臺分別設(shè)為第一移動臺、第二移 動臺和第=移動臺；
[0017] S2. 2、利用到達(dá)時間定位法對第一移動臺進(jìn)行定位；
[0018] S2. 3、分別利用第一移動臺與第二移動臺、第=移動臺之間的距離和第二移動臺、 第=移動臺與其當(dāng)前所屬基站之間的距離計算第二移動臺和第=移動臺的坐標(biāo)值；
[0019] S2. 4、在協(xié)作定位組中各已定位移動臺中隨機(jī)選出一個設(shè)為第一移動臺，在協(xié)作 定位組中各待定位移動臺中隨機(jī)選出兩個待定位移動臺分別設(shè)為第二移動臺和第=移動 臺，重復(fù)步驟S2. 3,直至協(xié)作定位組中所有待定位移動臺均已進(jìn)行定位。
[0020] 優(yōu)選地，步驟S2. 3進(jìn)一步包括如下子步驟：
[0021] S2. 3. 1、W第二移動臺與其當(dāng)前所屬基站之間的距離為半徑且W該基站為圓屯、畫 第一圓，再W第一移動臺和第二移動臺之間距離為半徑且W第一移動臺為圓屯、畫第二圓， 若第一圓和第二圓之間有兩個交點(diǎn)，則第二移動臺的兩個可能的坐標(biāo)值分別為該兩個交點(diǎn) 的坐標(biāo)值；若第一圓和第二圓之間有一個交點(diǎn)，則第二移動臺的坐標(biāo)值即為該交點(diǎn)坐標(biāo)值； 若第一圓和第二圓之間無交點(diǎn)，則第二移動臺的坐標(biāo)值取第一移動臺與第二移動臺的當(dāng)前 所屬基站連線中點(diǎn)的坐標(biāo)值；
[0022] S2. 3. 2、W第S移動臺與其當(dāng)前所屬基站之間的距離為半徑且W該基站為圓屯、畫 第S圓，再W第一移動臺和第S移動臺之間距離為半徑且W第一移動臺為圓屯、畫第四圓， 若第S圓和第四圓之間有兩個交點(diǎn)，則第S移動臺的兩個可能的坐標(biāo)值分別為該兩個交點(diǎn) 的坐標(biāo)值；若第S圓和第四圓之間有一個交點(diǎn)，則第S移動臺的坐標(biāo)值即為該交點(diǎn)坐標(biāo)值； 若第S圓和第四圓之間無交點(diǎn)，則第S移動臺的坐標(biāo)值取第一移動臺與第S移動臺的當(dāng)前 所屬基站連線中點(diǎn)的坐標(biāo)值；
[002引 S2. 3. 3、若第一圓和第二圓之間與第S圓和第四圓之間均有兩個交點(diǎn)，則利用第 二移動臺和第S移動臺之間的通信得到第二移動臺和第S移動臺之間的真實距離，并分別 利用步驟S2. 3. 1和S2. 3. 2得到的各可能的坐標(biāo)值計算第二移動臺和第=移動臺之間的各 可能的距離，分別計算第二移動臺和第S移動臺之間的真實距離與各可能的距離的差值， 將差值的絕對值最小時所對應(yīng)的第二移動臺和第=移動臺可能的坐標(biāo)值分別作為最終得 到的第二移動臺和第=移動臺的坐標(biāo)值；
[0024] 若第一圓和第二圓之間或第S圓和第四圓之間的一組有兩個交點(diǎn)且另一組有一 個交點(diǎn)時，則利用第二移動臺和第S移動臺之間的通信得到第二移動臺和第S移動臺之間 的真實距離，并分別利用步驟S2. 3. 1和S2. 3. 2得到的各可能的坐標(biāo)值與坐標(biāo)值計算第二 移動臺和第=移動臺之間的各可能的距離，分別計算第二移動臺和第=移動臺之間的真實 距離與各可能的距離的差值，將差值的絕對值最小時所對應(yīng)的第二移動臺或第=移動臺可 能的坐標(biāo)值作為最終得到的第二移動臺或第=移動臺的坐標(biāo)值。
[0025] 優(yōu)選地，步驟S2. 3. 3中分別利用步驟S2. 3. 1和S2. 3. 2得到的各可能的坐標(biāo)值計 算第二移動臺和第二移動臺之間的各可能的距離的方法為：第二移動臺和第S移動臺之間 的可能的距離為第二移動臺可能的坐標(biāo)值與第二移動臺可能的坐標(biāo)值平方相減。
[0026] 優(yōu)選地，步驟S2. 3. 3中利用步驟S2. 3. 1和S2. 3. 2得到的各可能的坐標(biāo)值與坐標(biāo) 值計算第二移動臺和第=移動臺之間的各可能的距離的方法為：第二移動臺和第=移動臺 之間可能的距離為第二移動臺可能的坐標(biāo)值與第=移動臺坐標(biāo)值平方相減或第二移動臺 坐標(biāo)值與第=移動臺可能的坐標(biāo)值平方相減。
[0027] 本發(fā)明的有益效果如下；
[002引本發(fā)明所述技術(shù)方案結(jié)合定位圓算法，在NLOS環(huán)境下使得定位精度有效提高?，F(xiàn) 有的基站間協(xié)作定位算法成本高，且在基站和移動臺之間的上下行鏈路中會存在干擾，甚 至?xí)霈F(xiàn)移動臺與基站不能進(jìn)行通信，從而無法進(jìn)行定位的情況。本發(fā)明所述技術(shù)方案采 用移動臺間的協(xié)作定位，不僅能提高定位精度、降低成本，而且能很好地解決因移動臺與基 站不能進(jìn)行通信，從而無法進(jìn)行定位的情況。
【附圖說明】
[0029] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0030] 圖1示出蜂窩網(wǎng)定位流程圖。
[0031] 圖2示出蜂窩小區(qū)定位環(huán)境示例圖。
[0032] 圖3示出協(xié)作定位組示例圖。
[003引圖4示出適用于化OS環(huán)境下的蜂窩網(wǎng)無線協(xié)作定位方法中協(xié)作定位算法示例圖。
[0034] 圖5示出適用于化OS環(huán)境下的蜂窩網(wǎng)無線協(xié)作定位方法性能對比圖。
【具體實施方式】
[0035] 為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說 明。附圖中相似的部件W相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具 體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)W此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0036] 如圖1所示，本實施例提供的適用于化OS環(huán)境下的蜂窩網(wǎng)無線協(xié)作定位方法包括 W下步驟：
[0037]Stepl、在各蜂窩小區(qū)中分別選出一個待定位移動臺組成成員之間均能相互通信 的協(xié)作定位組；
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