專利名稱：一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，尤其涉及一種在分層異構(gòu)無線通信系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)聯(lián)合定位的方法。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)(如3G系統(tǒng))除了提供話音和數(shù)據(jù)通信功能外，也被廣泛用于用戶、設(shè)備的定位(Positioning)，即通過無線信號(hào)的測量技術(shù)，獲得終端的位置信息(如經(jīng)緯度坐標(biāo))。比較成熟的無線定位技術(shù)包括GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)) 定位技術(shù)、蜂窩通信系統(tǒng)定位技術(shù)(如cdmalx (Code Division Multiple Access，碼分多址)的定位技術(shù))等。GPS主要利用定位衛(wèi)星下發(fā)的定位信號(hào)，終端測量和多個(gè)位置已知的衛(wèi)星的距離，測算出終端所處的位置。蜂窩通信系統(tǒng)定位是利用終端周圍蜂窩基站發(fā)出的無線信號(hào)，終端測量和多個(gè)位置已知的基站的距離，測算出終端所處的位置。GPS的優(yōu)點(diǎn)是精確，可以精確到米級(jí)，缺點(diǎn)是只能用于室外。由于GPS衛(wèi)星的定位信號(hào)到達(dá)地面時(shí)已比較微弱，房屋甚至樹木、云雨的遮擋都會(huì)影響GPS信號(hào)的接收效果，甚至使GPS定位不可用。蜂窩通信系統(tǒng)定位的優(yōu)點(diǎn)是既可以用于室內(nèi)也可以用于室外，缺點(diǎn)是精確度較低。由于地面蜂窩系統(tǒng)的傳輸環(huán)境復(fù)雜，建筑物、樹木甚至人體對(duì)定位信號(hào)的折射、反射、散射，實(shí)際測量的距離可能存在較大誤差。這個(gè)誤差的大小取決于基站的間距，站間距越大， 定位的誤差也越大。而蜂窩基站的站間距通常在幾百米以上，因此定位的誤差通常在幾十米以上。近幾年來，為了解決室內(nèi)精確定位的問題，也開始使用各種短距離無線技術(shù)進(jìn)行定位,如紅外、超聲波、WLAN(Wireless Local Area Networks，無線局域網(wǎng))、Bluetooth (藍(lán)牙)、UWB (Ultra Wideband，超寬帶)等。這些技術(shù)由于傳輸距離短(通常在10-100米)， 可以獲得精度較高(達(dá)到米級(jí))的定位。但這些技術(shù)的缺點(diǎn)是覆蓋范圍較小，通常只能覆蓋幾百米的范圍，不能提供連續(xù)的覆蓋。上述各種定位技術(shù)各有優(yōu)劣，應(yīng)協(xié)同使用才能獲得更好的定位效果。GPS技術(shù)和蜂窩定位技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了一定的協(xié)同，但主要是通過蜂窩系統(tǒng)進(jìn)行粗略的“預(yù)定位”，協(xié)助終端更快的搜索定位衛(wèi)星，并沒有將多種定位系統(tǒng)的定位信息聯(lián)合應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，它能夠使用戶獲得最佳的定位性能。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，用于全球定位系統(tǒng)GPS和無線局域網(wǎng)WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)，所述GPS系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)包括GPS系統(tǒng)、WLAN接入點(diǎn)和GPS/WLAN雙模終端，其中，所述方法包括 GPS/WLAN雙模終端從WLAN接入點(diǎn)接收WLAN定位信號(hào)；GPS/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN定位信號(hào)，獲得相對(duì)于WLAN接入點(diǎn)的相對(duì)位置信息；WLAN接入點(diǎn)從GPS系統(tǒng)接收GPS定位信號(hào)；WLAN接入點(diǎn)根據(jù)GPS定位信號(hào)定位；WLAN接入點(diǎn)將自己的位置信息發(fā)送給GPS/WLAN雙模終端；GPS/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN接入點(diǎn)的位置信息和自己相對(duì)于WLAN接入點(diǎn)的相對(duì)位置信息，計(jì)算自己的絕對(duì)位置信息。一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，用于無線廣域網(wǎng)WffAN系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)WLAN 系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)，所述WffAN系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)包括WffAN基站、WLAN接入點(diǎn)和WWAN/WLAN雙模終端，其中，所述方法包括WWAN/WLAN雙模終端從WffAN基站接收WffAN定位信號(hào)；WWAN/WLAN雙模終端根據(jù)WffAN定位信號(hào)定位，獲得第一位置信息；WWAN/WLAN雙模終端從WLAN接入點(diǎn)接收WLAN定位信號(hào)； WWAN/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN定位信號(hào)定位，獲得第二位置信息；WWAN/WLAN雙模終端將基于WffAN定位信號(hào)獲得的第一位置信息和基于WLAN定位信號(hào)獲得的第二位置信息加權(quán)相加，獲得最終的位置信息。本發(fā)明提供的分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，可以利用各種定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，避免各種技術(shù)的缺陷，使用戶能夠獲得最佳的定位性能。


圖1為GPS系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的用于圖1所示系統(tǒng)的分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法的流程示意圖；圖3為WffAN系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的用于圖3所示系統(tǒng)的分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖2所示，本發(fā)明提供一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，用于GPS系統(tǒng)和WLAN 系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)，如圖1所示，該GPS系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)包括GPS系統(tǒng)、WLAN 接入點(diǎn)和GPS/WLAN雙模終端，其中，所述方法包括步驟1 :GPS/WLAN雙模終端從WLAN接入點(diǎn)接收WLAN定位信號(hào)； 步驟2 :GPS/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN定位信號(hào)，獲得相對(duì)于WLAN接入點(diǎn)的相對(duì)位直fe息；步驟3 =WLAN接入點(diǎn)從GPS系統(tǒng)接收GPS定位信號(hào)；步驟4 =WLAN接入點(diǎn)根據(jù)GPS定位信號(hào)定位；
步驟5 =WLAN接入點(diǎn)將自己的位置信息發(fā)送給GPS/WLAN雙模終端；步驟6 :GPS/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN接入點(diǎn)的位置信息和自己相對(duì)于WLAN接入點(diǎn)的相對(duì)位置信息，計(jì)算自己的絕對(duì)位置信息。該分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，綜合利用了 GPS、WLAN定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使用戶能夠獲得最佳的定位性能。由于上述的協(xié)同定位系統(tǒng)中包含了 GPS系統(tǒng)，所以在對(duì)定位性能要求不高的情況下，GPS/WLAN雙模終端仍然可以采用從GPS系統(tǒng)接收定位信號(hào)進(jìn)行定位的方式，如圖2中的步驟10和11所示，在該方式不可行(主要是無法接收到GPS定位信號(hào))時(shí)，再采用本發(fā)明前述的定位方法，以進(jìn)行定位。如圖4所示，本發(fā)明還提供一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，用于WffAN(Wireless Wide Area Network，無線廣域網(wǎng))系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)，如圖3所示，該WffAN系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)包括WffAN基站、WLAN接入點(diǎn)和WWAN/WLAN雙模終端，其中，所述方法包括步驟1 :WWAN/WLAN雙模終端從WffAN基站接收WffAN定位信號(hào)；步驟2 :WWAN/ffLAN雙模終端根據(jù)WffAN定位信號(hào)定位，獲得第一位置信息Pwwan ；
步驟3 :WWAN/ffLAN雙模終端從WLAN接入點(diǎn)接收WLAN定位信號(hào)；步驟4 :WWAN/ffLAN雙模終端根據(jù)WLAN定位信號(hào)定位，獲得第二位置信息Pwlan ；步驟5 :WWAN/ffLAN雙模終端將基于WffAN定位信號(hào)獲得的第一位置信息Pwwan和基于WLAN定位信號(hào)獲得的第二位置信息Pwun加權(quán)相加，獲得最終的位置信息P = a. P^+b. Pwlan，其中a和b分別為P_和Pwlan的相加權(quán)重，a和b的值可以在整個(gè)協(xié)同定位系統(tǒng)調(diào)試過程中確定。經(jīng)過上述加權(quán)相加的計(jì)算后，所獲得的最終位置信息為更精確的位置信息。該分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，綜合利用了 WWAN、WLAN定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使用戶能夠獲得最佳的定位性能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，用于全球定位系統(tǒng)GPS和無線局域網(wǎng)WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)，所述GPS系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)包括GPS系統(tǒng)、WLAN接入點(diǎn)和GPS/ WLAN雙模終端，其特征在于，所述方法包括GPS/WLAN雙模終端從WLAN接入點(diǎn)接收WLAN定位信號(hào)；GPS/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN定位信號(hào)，獲得相對(duì)于WLAN接入點(diǎn)的相對(duì)位置信息；WLAN接入點(diǎn)從GPS系統(tǒng)接收GPS定位信號(hào)；WLAN接入點(diǎn)根據(jù)GPS定位信號(hào)定位；WLAN接入點(diǎn)將自己的位置信息發(fā)送給GPS/WLAN雙模終端；GPS/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN接入點(diǎn)的位置信息和自己相對(duì)于WLAN接入點(diǎn)的相對(duì)位置信息，計(jì)算自己的絕對(duì)位置信息。
2.一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，用于無線廣域網(wǎng)WffAN系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)，所述WffAN系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)包括WffAN基站、WLAN接入點(diǎn)和 WWAN/WLAN雙模終端，其特征在于，所述方法包括WWAN/WLAN雙模終端從WffAN基站接收WffAN定位信號(hào)； WWAN/WLAN雙模終端根據(jù)WffAN定位信號(hào)定位，獲得第一位置信息； WWAN/WLAN雙模終端從WLAN接入點(diǎn)接收WLAN定位信號(hào)； WWAN/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN定位信號(hào)定位，獲得第二位置信息； WWAN/WLAN雙模終端將基于WffAN定位信號(hào)獲得的第一位置信息和基于WLAN定位信號(hào)獲得的第二位置信息加權(quán)相加，獲得最終的位置信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分層異構(gòu)無線協(xié)同定位方法，所述方法之一用于GPS系統(tǒng)和WLAN系統(tǒng)協(xié)同定位系統(tǒng)，包括如下步驟GPS/WLAN雙模終端從WLAN接入點(diǎn)接收WLAN定位信號(hào)；GPS/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN定位信號(hào)，獲得相對(duì)于WLAN接入點(diǎn)的相對(duì)位置信息；WLAN接入點(diǎn)從GPS系統(tǒng)接收GPS定位信號(hào)；WLAN接入點(diǎn)根據(jù)GPS定位信號(hào)定位；WLAN接入點(diǎn)將自己的位置信息發(fā)送給GPS/WLAN雙模終端；GPS/WLAN雙模終端根據(jù)WLAN接入點(diǎn)的位置信息和自己相對(duì)于WLAN接入點(diǎn)的相對(duì)位置信息，計(jì)算自己的絕對(duì)位置信息。本發(fā)明可以利用各種定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，避免各種技術(shù)的缺陷，使用戶能夠獲得最佳的定位性能。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102547974SQ201010599118
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者沈嘉 申請(qǐng)人:工業(yè)和信息化部電信傳輸研究所