[发明专利]一种基于网格划分的无线网络间的协作定位方法

说明书

技术领域

本发明属于无线网络定位领域，涉及一种基于网格划分的无线网络间的协作定位方法。

背景技术

无线通信技术和传感定位技术的迅速发展，使得基于位置信息的服务(Location Based Services，LBS)已无缝地融入人们的日常生活中。提供LBS的前提是使用定位技术使移动设备知道自身所处的物理位置。当前，LBS相关业务主要包括：车载导航服务、个人问询服务、紧急求救服务、物流管理、商业求助服务等等，这些服务已逐步普及和使用，为人们的工作和生活提供了巨大的便利。

基于位置的服务的基础是高质量地获取位置信息。目前，定位技术主要有3类：卫星定位技术、基于网络的定位技术和感知定位技术。卫星定位技术是指利用太空中的人造卫星对移动对象进行定位，典型代表是全球定位系统(Global Positioning System，GPS)。基于网络的定位技术是指利用网络基站(或者接入点)等基础设施对移动对象进行定位。当移动终端被某一网络覆盖区域感知时，由网络基站或控制点计算出该移动终端的位置，例如移动通信网络(如GSM，CDMA等)。感知定位技术指在指定空间内部署传感器，当移动对象进入传感器的检测区域时，则能判定该对象的位置，例如无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)。

随着LBS定位技术的继续发展和进步，各个领域对定位精度的要求也越来越高。在室外环境下，全球定位系统以及移动通信网络能够提供高质量的服务，然而，受地理环境的影响，两者无法保证在室内复杂多变环境中可获取较高的定位精度。因此，如何在室内进行高精度定位仍然是一个亟待解决的问题。

目前，可提供LBS的网络如GSM、GPS、WLAN、WSN等，其定位技术适用场景、定位误差、定位延时、能耗等各方面都有着各自的优缺点。然而，无论在室内还是室外，仅依靠单一的某种定位技术，很难达到定位精度和范围的要求。如何进行网络间的协作定位成为了解决定位问题的一大选择。

因此，有必要设计一种新型的无线网络间的协作定位方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对存在不同强度的多种网络信号的情形下，提供一种适合于异构网络的定位方法，有效提高定位精度，以及网络覆盖区域的可定位率。该基于网格划分的无线网络间的协作定位方法易于实施，定位精度高。

发明的技术解决方案如下：

一种基于网格划分的无线网络间的协作定位方法，包括以下步骤：

步骤一：离线阶段；

步骤1：划分网格：

将定位区域划分为多个边长为d_grid的网格；并给每一个网格赋予网格编号N：

步骤2：建立协作定位指纹库；

协作定位指纹库包含网络名称、网格编号、相应权值、计算顺序，该指纹库以数组{N_net，N，A_n，N_order}^T的形式表示；其中，N_net为网络名称，A_n为编号为N的网格内相应网络对应的权值，N_order为协作定位时的计算顺序；

步骤二：在线阶段；

根据网络定位结果，得到所属网格编号，然后从协作定位指纹库中查询对应网格中相应网络的相应权值，进行协作定位，最后得出该未知节点的最终定位测量值。

所述的步骤2中，设某一网格中存在的网络数为M，M为非负整数，则有：

(1)当M＝0时，说明网格内不存在任何网络信号，则该网格是不可定位的，该网格内不存在指纹；

(2)当M＝1时，该网格内的定位退化为单一网络定位；即指纹库中对应该网格的指纹只有一条；且该条指纹中的权值A_n和计算顺序N_order均为1；

(3)当M＝2时，该网络仅存在两个网络，使用融合方法进行定位，得到网格N中的指纹；

(4)当M＞2时，该网格存在M个网络，使用扩展的融合方法进行定位，得到网格N中的指纹；

所述的融合方法如下：