一种蜂窝基站的迭代加权质心定位方法技术

本发明专利技术的定位方法从基站的实际分布出发，以最近基站作为中心节点，进行质心加权，并对孤立基站进行了检测排除，它结合了加权质心法和基于接收信号强度的定位算法的优点，显著提高了定位精度，与GPS定位相比，本发明专利技术的定位方法仅稍低于GPS定位，但费用却远远低于GPS定位，且200米左右的定位精度在一些对精度要求不高的应用场合是非常合适的。

An iterative weighted centroid localization method for cellular base stations

The positioning method of the present invention starts from the actual distribution of the base station, uses the nearest base station as the central node, weights the centroid, and detects and excludes the isolated base station. It combines the advantages of the weighted centroid method and the positioning algorithm based on the received signal strength, and significantly improves the positioning accuracy. Compared with GPS positioning, the present invention has the advantages of high positioning accuracy. The positioning method is only slightly lower than GPS positioning, but the cost is far lower than GPS positioning, and the positioning accuracy of about 200 meters is very suitable in some applications where the accuracy requirements are not high.

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝基站的迭代加权质心定位方法
本专利技术涉及一种蜂窝系统中的定位方法。
技术介绍
定位服务已经与我们的生活密不可分，企业可以利用它对特殊人群进行监控、对物流车辆进行定位；个人则可以利用它进行紧急救援、旅游定位，近年来，尽管GPS定位技术取得了快速的发展与普及，但是由于其价格相对昂贵和在室内的无法定位等因素，使得基于通信基站的移动台定位技术还存在很大的应用市场。因此，对通信网络中的移动台进行精确定位在定位服务LBS(LocationBasedService)中起到举足轻重的作用于。由于单个基站定位技术无法满足实际应用中的精度要求，多基站的定位技术主要包括基于信号到达时间的定位(TOA)、基于信号到达时间差的定位(TDOA)、基于接收信号强度的定位(RSS)和基于Cell-ID的定位等。TOA定位技术在网络端利用一些设备测量信号从目标移动台到基站的传播时间,并根据信号的速度得到移动台与基站之间的距离。该方法的难点在于,它要求网络设备和移动台的时间高度同步,因此难以用于实际应用。为了克服这个困难,TDOA定位技术进行了一些改进,它利用信号到达两个基站的时间差进行定位。RSSI定位技术在基站端测量从移动台发送的信号强度，利用信道衰减模型计算出其传播距离，再根据三个以上基站求得移动台的位置。在这些技术中，前两种技术都需要对网络端进行改造，成本较大，而RSSI定位技术由于非视距储波等因素影响，精度差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蜂窝基站的迭代加权质心定位方法，其不需改造网络端，费用低，且具有较高的精度。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种蜂窝基站的迭代加权质心定位方法，包括以下步骤：a)获得基站的LAC、Cell-ID和RSS信息，根据基站的LAC、Cell-ID获得每个基站的经度和纬度；b)根据经度和纬度计算出每个基站的平面坐标X、Y；c)统计每个基站的LAC出现的次数，以出现次数最多的LAC中信号最强的基站作为最近基站；d)判断基站数目N的大小；若N＞5,计算每个基站与其它基站的距离和，并以距离和最大的基站为孤立点基站，删除m个孤立点基站，仅留下N-m个基站；若N≦5,留下N个基站；e)从去除孤立点后剩余的基站中，选取除最近基站Cn(xn,yn)之外的两个基站Ci(xi,yi)、Cj(xj,yj)，利用下式(1)求移动台坐标：上式中ai,aj,an,为加权系数，且ai+aj+an＝1，an＞aj，an＞ajf)对所有求得的移动台估计坐标并求平均值；g)将平面坐标转化为经纬度坐标，作为移动台最终的定位坐标。作为一种改进：所述步骤e)迭代若干次。作为一种改进：在每次运用质心法进行定位时加大最近基站的加权系数，其他各个基站的权值根据其信号强弱进行赋值。本专利技术的有益效果是：相较于现有技术中的定位方法，本专利技术的定位方法从基站的实际分布出发，以最近基站作为中心节点，进行质心加权，并对孤立基站进行了检测排除，它结合了加权质心法和基于接收信号强度的定位算法的优点，显著提高了定位精度，与GPS定位相比，本专利技术的定位方法仅稍低于GPS定位，但费用却远远低于GPS定位，且200米左右的定位精度在一些对精度要求不高的应用场合是非常合适的。附图说明图1是本专利技术定位方法的流程图。具体实施方式为了使得本专利技术实现的技术手段，创新特征与功能易于了解，下面将进一步阐述本专利技术。如图1所示，一种蜂窝基站的迭代加权质心定位方法，包括以下步骤：a)获得基站的LAC、Cell-ID和RSS信息，根据基站的LAC、Cell-ID获得每个基站的经度和纬度；b)根据经度和纬度计算出每个基站的平面坐标X、Y；c)统计每个基站的LAC出现的次数，以出现次数最多的LAC中信号最强的基站作为最近基站；d)判断基站数目N的大小；若N＞5,计算每个基站与其它基站的距离和，并以距离和最大的基站为孤立点基站，删除m个孤立点基站，仅留下N-m个基站；若N≦5,留下N个基站；e)从去除孤立点后剩余的基站中，选取除最近基站Cn(xn,yn)之外的两个基站Ci(xi,yi)、Cj(xj,yj)，利用下式(1)求移动台坐标：上式中ai,aj,an,为加权系数，且ai+aj+an＝1，an＞aj，an＞aj；该步骤迭代若干次，且在每次运用质心法进行定位时加大最近基站的加权系数，其他各个基站的权值根据其信号强弱进行赋值；f)对所有求得的移动台估计坐标并求平均值；g)将平面坐标转化为经纬度坐标，作为移动台最终的定位坐标。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝基站的迭代加权质心定位方法，其特征在于：包括以下步骤：a)获得基站的LAC、Cell‑ID和RSS信息，根据基站的LAC、Cell‑ID获得每个基站的经度和纬度；b)根据经度和纬度计算出每个基站的平面坐标X、Y；c)统计每个基站的LAC出现的次数，以出现次数最多的LAC中信号最强的基站作为最近基站；d)判断基站数目N的大小；若N＞5,计算每个基站与其它基站的距离和，并以距离和最大的基站为孤立点基站，删除m个孤立点基站，仅留下N‑m个基站；若N≦5,留下N个基站；e)从去除孤立点后剩余的基站中，选取除最近基站Cn(xn,yn)之外的两个基站Ci(xi,yi)、Cj(xj,yj)，利用下式(1)求移动台坐标：

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝基站的迭代加权质心定位方法，其特征在于：包括以下步骤：a)获得基站的LAC、Cell-ID和RSS信息，根据基站的LAC、Cell-ID获得每个基站的经度和纬度；b)根据经度和纬度计算出每个基站的平面坐标X、Y；c)统计每个基站的LAC出现的次数，以出现次数最多的LAC中信号最强的基站作为最近基站；d)判断基站数目N的大小；若N＞5,计算每个基站与其它基站的距离和，并以距离和最大的基站为孤立点基站，删除m个孤立点基站，仅留下N-m个基站；若N≦5,留下N个基站；e)从去除孤立点后剩余的基站中，选取除最近基站Cn(x...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，
申请(专利权)人：温州市鹿城区中津先进科技研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33