專利名稱：一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用無線通信設(shè)施進(jìn)行無 線定位的方法。
背景技術(shù)：
無線定位技術(shù)在搜索救援、智能交通、物流管理、地質(zhì)勘探和國(guó)土開發(fā)、航海/航 空導(dǎo)航等諸多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。如今在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，具有空間 位置特性的地理信息發(fā)揮著越來越大的作用，高精度的無線定位技術(shù)也越來越受到廣泛關(guān)注。在眾多無線定位系統(tǒng)中，最著名的是把無線電發(fā)射源設(shè)置在各種軌道衛(wèi)星上的定 位系統(tǒng)，例如美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(GPS)、歐洲的伽利略((ialileo)系統(tǒng)、俄羅斯的GL0NASS 系統(tǒng)以及我國(guó)的“北斗”定位系統(tǒng)等，憑借著廣域覆蓋的巨大優(yōu)勢(shì)，將無線電定位技術(shù)發(fā)展 到一個(gè)新的高度。盡管衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用，但是在應(yīng)用 領(lǐng)域由于受到各種接收誤差的影響，需要通過其它輔助手段(例如建立差分基準(zhǔn)站)才能 達(dá)到所需的定位精度要求；同時(shí)在接收信號(hào)受到物理遮擋的情況下無法完成導(dǎo)航任務(wù)。因 此，利用現(xiàn)有和即將建設(shè)的龐大的民用無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行無線定位，不僅可以彌補(bǔ)衛(wèi)星定 位系統(tǒng)的不足，而且可以作為無線通信高附加值的服務(wù)。尤其是在美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)頒 布了 E911 (Emergency call 911)定位要求后，加上巨大市場(chǎng)利潤(rùn)的驅(qū)動(dòng)，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了研 究移動(dòng)通信系統(tǒng)終端定位技術(shù)的熱潮。典型的蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)定位信號(hào)測(cè)量方法有基于信 號(hào)強(qiáng)度(RSS)、基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)、基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)、基于信號(hào)達(dá)到角度 (AOA)的方法以及它們的混合方法?，F(xiàn)有的蜂窩定位系統(tǒng)大多要求多基站測(cè)量才能定位一個(gè)移動(dòng)臺(tái)，例如基于TOA或 TDOA的二維平面定位都至少需要三個(gè)基站參與。然而由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的主要目的是用來實(shí)現(xiàn) 通信服務(wù)，并不是為定位服務(wù)專門設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，所以蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)主要設(shè)計(jì)原則就是讓 移動(dòng)臺(tái)和提供服務(wù)的主基站之間的信噪比盡可能的高，而其他基站和該移動(dòng)臺(tái)之間的信噪 比盡可能地低，從而減輕蜂窩間干擾。這樣一來，當(dāng)使用上行鏈路作為定位信號(hào)時(shí)，鄰近基 站接收到的由目標(biāo)移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的定位信號(hào)的強(qiáng)度通常比該基站所在小區(qū)用戶發(fā)出的信號(hào) 強(qiáng)度低得多，也即鄰近基站不僅無法收到足夠強(qiáng)度的移動(dòng)臺(tái)信號(hào)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，而且該基 站所在小區(qū)用戶信號(hào)成為強(qiáng)干擾；當(dāng)使用下行鏈路作為定位信號(hào)時(shí)，目標(biāo)移動(dòng)臺(tái)接收到的 由鄰近基站發(fā)送的定位信號(hào)同樣比本小區(qū)基站下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度低很多，本小區(qū)基站信號(hào) 也將成為強(qiáng)干擾。這種情況直接導(dǎo)致的后果是定位設(shè)備無法收集到足夠數(shù)量的參考基站信 號(hào)進(jìn)行定位，這也就是無線定位中的所謂偵聽受限(hearability-restricted)問題。這一 問題在基站密度低的環(huán)境或?yàn)榻鉀Q遠(yuǎn)近效應(yīng)而采用功率控制技術(shù)的系統(tǒng)中最容易出現(xiàn)。另 外，增加參與定位的基站數(shù)量也會(huì)引起其它問題，如網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷、同步困難、計(jì)算復(fù)雜度高寸。非視距(NLOS)誤差是蜂窩網(wǎng)無線定位的另一個(gè)挑戰(zhàn)。由于不是所有基站都有直射路徑到達(dá)移動(dòng)臺(tái)，所以發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的直線路徑一旦被障礙物阻擋，發(fā)射信號(hào)要 經(jīng)過反射、折射、散射等才能達(dá)到接收機(jī)。如果按照傳統(tǒng)的定位方法，根據(jù)接收到的NLOS信 號(hào)對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位，會(huì)產(chǎn)生很大的定位誤差。根據(jù)Nokia公司的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果，在GSM網(wǎng) 絡(luò)環(huán)境中平均NLOS誤差達(dá)到500-700米，KoreaiTelecom公司在IS-95 CDMA網(wǎng)絡(luò)中的測(cè)量 結(jié)果也表明平均NLOS誤差達(dá)到589米，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于測(cè)量誤差。在NLOS環(huán)境中，為提高定位 精度，已提出不少方法來減輕或消除NLOS誤差影響。其中最簡(jiǎn)單的方法是識(shí)別并丟棄NLOS 測(cè)量結(jié)果，僅用挑選出的LOS測(cè)量值進(jìn)行定位。但這種方法僅僅適用于有大量LOS路徑的 情形，當(dāng)LOS測(cè)量值不足或根本沒有LOS路徑時(shí)這種方法就不再適用。因此，許多用來抑制 NLOS誤差影響的方法被提出，主要可以分為以下幾類第一類是LOS重構(gòu)法。Wylie等人提出了一種根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的距離測(cè)量值， 采用N階多項(xiàng)式平滑，計(jì)算出距離的標(biāo)準(zhǔn)差，與已知測(cè)量噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差比較，識(shí)別LOS/ NLOS情形，并進(jìn)一步根據(jù)距離測(cè)量值的殘差進(jìn)行LOS重構(gòu)(M. P. Wylie and J. HoItzmarm， “Thenon-Iine-of-sight problem in mobile location estimation, "InProceedings of the IEEE International Conference on UniversalPersonal Communications, September 1996, vol. 2，pp. 827-831.)。另有根據(jù)各時(shí)間段內(nèi)的測(cè)量值，用卡爾曼濾波方法 平滑距離值，通過分析噪聲方差判斷L0S/NL0S情形，并重構(gòu)LOS距離值，從而得到位置的估 計(jì)值。這類方法均基于NLOS環(huán)境下的距離標(biāo)準(zhǔn)差大于LOS環(huán)境下的距離標(biāo)準(zhǔn)差的事實(shí)，但 標(biāo)準(zhǔn)差的閾值設(shè)定靠主觀經(jīng)驗(yàn)值或通過大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到，設(shè)定不當(dāng)容易造成錯(cuò)誤識(shí)別；第二類是模型誤差法。Al-Jazzar利用不同的散射模型(圓環(huán)模型、圓盤模型、 截?cái)喔咚狗植寄Ｐ偷?獲得基于TOA信號(hào)在某一模型下的概率密度函數(shù)(S.Al-Jazzar， J.Caffery, and H. -R. You, "Scattering-model-based methods for TOA location in NLOSenvironments, "IEEE Transactions on Veh. Technol. , vol. 56, no. 2, pp.583-593, March 2007.)。利用概率密度函數(shù)得到NLOS誤差的統(tǒng)計(jì)特性，進(jìn)而估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的位置。由 于實(shí)際信道要遠(yuǎn)復(fù)雜于上述模型，因此該方法僅在與模型近似的環(huán)境中才能獲得較好的結(jié) 果；第三類是殘差加權(quán)算法。Pi-Chim Chen等人提出了一種利用定位殘差對(duì)定位結(jié) 果進(jìn)行加權(quán)，以降低NLOS誤差的不利影響，提高定位精度的殘差加權(quán)算法(P. -C. Chen, "A non-1ine-of-sight errormitigation algorithm in location estimation," In Proceedingsof the IEEE Wireless Communications and Networking Conference, September 1999, vol. l，pp. 316-320.)。但該算法要求有多個(gè)基站參與測(cè)量，提供多個(gè)TOA 測(cè)量值。然而在實(shí)際中由于基站密度低(如郊區(qū))或采取功率控制等，移動(dòng)臺(tái)能夠接收到 的基站信號(hào)是有限的；第四類是混合定位算法。在不同的信道和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，T0A、TD0A、A0A和RSS測(cè)量 值具有不同的誤差統(tǒng)計(jì)特性，檢測(cè)精度也各不相同，因此綜合各種定位方法的優(yōu)點(diǎn)，有望提 高對(duì)移動(dòng)臺(tái)的定位精度。LiCong等人把泰勒級(jí)數(shù)展開法推廣應(yīng)用于TD0A/A0A混合定位問 題，與單純采用TDOA方法相比，在一定條件下取得了定位性能的改進(jìn)(C. Liand W. Zhang, "Hybrid TD0A/A0A mobile user location forwideband CDMA cellular systems,，，IEEE Transactions onffireless Communications，vol. 1，no. 3，pp. 439—447，July2002.)。然而 在NLOS效應(yīng)嚴(yán)重的環(huán)境中，AOA測(cè)量值誤差較大，尤其是對(duì)鄰近基站測(cè)量的AOA影響更大，此時(shí)對(duì)采用多基站定位的算法，其性能改善有限；第五類是指紋(Fingerpring)定位法。該方法預(yù)先測(cè)量定位區(qū)域內(nèi)某些已知位置 節(jié)點(diǎn)的RSS值，并保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)有移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入時(shí)，測(cè)量得到的RSS值與數(shù)據(jù)庫(kù)中的記 錄值比較，得出相應(yīng)位置坐標(biāo)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)建立完善時(shí)，定位精度較高。其缺 點(diǎn)在于建設(shè)成本較高，并且要經(jīng)常維護(hù)更新，尤其是當(dāng)環(huán)境發(fā)生較大改變時(shí)，幾乎要重建數(shù) 據(jù)庫(kù)，工作量很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位技術(shù)中存在的不足， 提供一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法，其僅需要移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)的基站參 與，利用移動(dòng)臺(tái)之間的短距離信息提高定位精度。本發(fā)明為解決以上技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法，包括如下步驟(1)進(jìn)行基站-移動(dòng)臺(tái)之間的長(zhǎng)距離測(cè)量，由移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)基站測(cè)量本基站與 移動(dòng)臺(tái)之間的信號(hào)到達(dá)時(shí)間和達(dá)到角度值；(2)利用Τ0Α/Α0Α混合定位法計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)，并經(jīng)下行鏈路發(fā)送給 該移動(dòng)臺(tái)；(3)移動(dòng)臺(tái)與本小區(qū)內(nèi)附近其它完成粗定位的移動(dòng)臺(tái)組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行移 動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)之間的短距離測(cè)量，通過信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量獲取移動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)之間的距離信 息(4)利用移動(dòng)臺(tái)之間的測(cè)距信息，采用彈簧模型算法對(duì)組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)的所有 移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)進(jìn)行迭代修正，直至收斂，收斂值即為這些移動(dòng)臺(tái)的最后定位結(jié)果。上述步驟(1)中，基站與移動(dòng)臺(tái)之間的信號(hào)到達(dá)時(shí)間值為真實(shí)時(shí)延、時(shí)延測(cè)量誤 差與NLOS誤差的總和，基站與移動(dòng)臺(tái)之間的達(dá)到角度值為真實(shí)達(dá)到角度、角度測(cè)量誤差與 非視距誤差的總和。上述步驟O)中，設(shè)(xs，ys)表示基站坐標(biāo)，則移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)(Xi，Yi)由下 式求得Xi = XjdiCOS θ jYi = Y^diSin θ j其中，Cli = CXti,其中、表示基站與第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)之間的信號(hào)到達(dá)時(shí)間，c為光 速；θ i表示第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)與基站之間的達(dá)到角度值。上述步驟(3)中，移動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)之間的短距離測(cè)量的過程為某一移動(dòng)臺(tái)向周圍 廣播其位置信息和發(fā)射功率大小，周圍能夠接收到其信號(hào)的移動(dòng)臺(tái)記錄下前述移動(dòng)臺(tái)的位 置坐標(biāo)和發(fā)射功率大小，并測(cè)量接收功率大小，通過發(fā)射和接收功率之間的關(guān)系計(jì)算本移 動(dòng)臺(tái)和前述移動(dòng)臺(tái)之間的距離；前述步驟在組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)的各移動(dòng)臺(tái)之間重復(fù)進(jìn)行， 最終所有移動(dòng)臺(tái)互相獲知對(duì)方坐標(biāo)。采用上述方案后，本發(fā)明突破了以往蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位方法僅利用基站和移動(dòng)臺(tái)之間 長(zhǎng)距離信息的局限，把移動(dòng)臺(tái)與移動(dòng)臺(tái)之間的短距離信息也納入到定位中來，通過移動(dòng)臺(tái) 之間的合作提高定位精度。本發(fā)明不同于通常消除NLOS誤差的方法，不是單純通過改進(jìn)算法或加入NLOS誤差的先驗(yàn)信息等來減小定位誤差，而是利用移動(dòng)臺(tái)之間的合作來提高定 位精度，具有以下有益效果(1)本發(fā)明的方法僅需要主基站參與，克服了多基站定位時(shí)因出現(xiàn)偵聽受限 (hearability-restricted)情況而導(dǎo)致無法定位的問題，尤其適合于基站密度較低的環(huán)境 和采用功率控制技術(shù)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；(2)由于基站(BS)和移動(dòng)臺(tái)(MS)之間的距離可達(dá)幾百到幾千米，而移動(dòng)臺(tái)(MS) 和移動(dòng)臺(tái)(MQ之間距離一般在幾十米，這就大大增加了 MS-MS之間存在視距路徑的概率。 本發(fā)明利用較精確的MS-MS之間短距離測(cè)量值，對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，可以修正BS-MS之間 長(zhǎng)距離測(cè)量值帶來的誤差，提高定位精度；(3)本發(fā)明的方法可以同時(shí)對(duì)多個(gè)移動(dòng)臺(tái)的坐標(biāo)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，一次迭代過程可 以完成多個(gè)移動(dòng)臺(tái)的定位，提高了定位效率；(4)本發(fā)明僅需要在基站端安裝天線陣列，對(duì)移動(dòng)臺(tái)無此要求，從而可大大降低安 裝成本；同時(shí)，由于移動(dòng)臺(tái)和其所在小區(qū)的基站距離較近，因此用移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)基站測(cè)量 本基站與移動(dòng)臺(tái)之間的AOA值誤差不大。


圖1是本發(fā)明的流程圖；圖2是本方明中所應(yīng)用的定位系統(tǒng)示意圖；圖3是本發(fā)明中所應(yīng)用的彈簧受力示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的工 作流程及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法，包括如 下步驟(1)進(jìn)行基站-移動(dòng)臺(tái)(BS-MS)之間的長(zhǎng)距離測(cè)量，由移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)基站測(cè)量本 基站與移動(dòng)臺(tái)之間的信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)和達(dá)到角度(AOA)值；在本實(shí)施例中，應(yīng)用環(huán)境如圖2所示，這是典型的六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)，蜂窩半徑 為 1000m，7 個(gè)基站的坐標(biāo)分別為(0m，0m)，(1500m,866m), (1500m, -866m), (0m, 1732m), (Om, -1732m), (-1500m, 866m)和(-1500m, -866m) 所述各基站所在小區(qū)內(nèi)均包含N個(gè)移 動(dòng)臺(tái)(N為自然數(shù))，分別記為(；(1 = 1，2，…，N)，當(dāng)某一個(gè)移動(dòng)臺(tái)(設(shè)為Cl)向本小區(qū)基 站發(fā)送定位請(qǐng)求，在基站接收到定位請(qǐng)求后，由基站測(cè)量本基站和移動(dòng)臺(tái)之間的TOA和AOA 值。ti = tdi+tni+tbiΘ, = edji+enji+0bji其中，、表示基站與第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)之間的TOA值，則基站與該移動(dòng)臺(tái)之間的距離為 Cii = CXti,其中td,i SBS-MS之間的真實(shí)時(shí)延，為時(shí)延測(cè)量誤差，tb,i Snlos誤差，c 為光速；θ i表示第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)與基站之間的AOA值，θ “為BS-MS之間的真實(shí)達(dá)到角度， θ U為角度測(cè)量誤差，Θμ為非視距誤差。
(2)利用Τ0Α/Α0Α混合定位法計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)；設(shè)(Xs，ys)表示基站坐標(biāo)，則移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)(Xi，Yi)可由下式求得Xi = Xs^diCosQiYi = Y^diSin θ 士所得移動(dòng)臺(tái)C1的位置坐標(biāo)，經(jīng)下行鏈路發(fā)送給該移動(dòng)臺(tái)Q。(3)移動(dòng)臺(tái)與本小區(qū)內(nèi)附近其它完成粗定位的移動(dòng)臺(tái)組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行移 動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)(MS-MS)之間的短距離測(cè)量，通過信號(hào)強(qiáng)度(RSS)測(cè)量獲取移動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái) 之間的距離信息移動(dòng)臺(tái)C1接著向周圍廣播其位置信息和發(fā)射功率大小，周圍能夠接收到其信號(hào)的 移動(dòng)臺(tái)分別記為c2，C3,…，Cn(設(shè)周圍能接收到信號(hào)的移動(dòng)臺(tái)有N-I個(gè))，這些移動(dòng)臺(tái)記錄 TC1的位置坐標(biāo)和發(fā)射功率大小，并測(cè)量接收功率大小，通過發(fā)射和接收功率之間的關(guān)系 計(jì)算出它們和移動(dòng)臺(tái)C1之間的距離，方法如下根據(jù)路徑損耗模型，可知功率和距離間的關(guān)系為
權(quán)利要求
1.一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法，其特征在于包括如下步驟(1)進(jìn)行基站-移動(dòng)臺(tái)之間的長(zhǎng)距離測(cè)量，由移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)基站測(cè)量本基站與移動(dòng) 臺(tái)之間的信號(hào)到達(dá)時(shí)間和達(dá)到角度值；(2)利用Τ0Α/Α0Α混合定位法計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)，并經(jīng)下行鏈路發(fā)送給該移 動(dòng)臺(tái)；(3)移動(dòng)臺(tái)與本小區(qū)內(nèi)附近其它完成粗定位的移動(dòng)臺(tái)組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行移動(dòng) 臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)之間的短距離測(cè)量，通過信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量獲取移動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)之間的距離信息(4)利用移動(dòng)臺(tái)之間的測(cè)距信息，采用彈簧模型算法對(duì)組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)的所有移動(dòng) 臺(tái)的粗位置坐標(biāo)進(jìn)行迭代修正，直至收斂，收斂值即為這些移動(dòng)臺(tái)的最后定位結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法，其特征在于 所述步驟(1)中，基站與移動(dòng)臺(tái)之間的信號(hào)到達(dá)時(shí)間值為真實(shí)時(shí)延、時(shí)延測(cè)量誤差與NLOS 誤差的總和，基站與移動(dòng)臺(tái)之間的達(dá)到角度值為真實(shí)達(dá)到角度、角度測(cè)量誤差與非視距誤 差的總和。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法，其特征在于 所述步驟⑵中，設(shè)(xs，ys)表示基站坐標(biāo)，則移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)(Xi，yi)由下式求得Xi = Xs+djCos θ jYi = Ys+diSin θ i其中，Cli = CXti,其中、表示基站與第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)之間的信號(hào)到達(dá)時(shí)間，c為光速；θ i 表示第i個(gè)移動(dòng)臺(tái)與基站之間的達(dá)到角度值。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法，其特征在于 所述步驟C3)中，移動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)之間的短距離測(cè)量的過程為某一移動(dòng)臺(tái)向周圍廣播其位 置信息和發(fā)射功率大小，周圍能夠接收到其信號(hào)的移動(dòng)臺(tái)記錄下前述移動(dòng)臺(tái)的位置坐標(biāo)和 發(fā)射功率大小，并測(cè)量接收功率大小，通過發(fā)射和接收功率之間的關(guān)系計(jì)算本移動(dòng)臺(tái)和前 述移動(dòng)臺(tái)之間的距離；前述步驟在組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)的各移動(dòng)臺(tái)之間重復(fù)進(jìn)行，最終所有 移動(dòng)臺(tái)互相獲知對(duì)方坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于移動(dòng)臺(tái)合作的蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線定位方法，步驟為進(jìn)行基站-移動(dòng)臺(tái)之間的長(zhǎng)距離測(cè)量，由基站測(cè)量本基站與移動(dòng)臺(tái)之間的信號(hào)到達(dá)時(shí)間和達(dá)到角度值；利用TOA/AOA混合定位法計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)，并經(jīng)下行鏈路發(fā)送給該移動(dòng)臺(tái)；移動(dòng)臺(tái)與本小區(qū)內(nèi)附近其它完成粗定位的移動(dòng)臺(tái)組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行移動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)之間的短距離測(cè)量，通過信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量獲取移動(dòng)臺(tái)-移動(dòng)臺(tái)之間的距離信息利用移動(dòng)臺(tái)之間的測(cè)距信息，采用彈簧模型算法對(duì)組成臨時(shí)合作網(wǎng)絡(luò)的所有移動(dòng)臺(tái)的粗位置坐標(biāo)進(jìn)行迭代修正，直至收斂，收斂值即為這些移動(dòng)臺(tái)的最后定位結(jié)果。此定位方法僅需要移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)的基站參與，利用移動(dòng)臺(tái)之間的短距離信息提高定位精度。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102149192SQ201110026810
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者柯煒, 王婷婷 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)