【技术实现步骤摘要】
本申请涉及通信，特别涉及一种基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法及系统。
技术介绍
1、蜂窝通信是无线通信系统中的核心组成部分，具备覆盖范围广、移动性强、服务连续性高，能为移动设备用户提供稳定且高效的通信服务等优势。然而随着自动驾驶、虚拟现实等新型应用的兴起，蜂窝网络不仅需要进行通信，还需要实现无线定位功能，即需要通信和定位一体化。
2、由于无线资源是有限的，而通信功能较为重要，为了保证通信质量，所以当前主要将资源分配给通信功能，并直接将终端的位置分配为已知发送机位置，即将小区基站的位置作为终端的位置，或者将小区基站位置与信号传播时延、角度或信号强度等信息结合，实现对终端的定位，从而来实现通信和定位的一体化。
3、但是，小区基站的覆盖范围较广，所以其位置与终端的位置可能相差较大，并且容易受到多径效应等因素的影响，因此现有的方式无法有效保证定位精度，从而无法在满足高质量通信的同时实现高精度定位的通信的需求。
技术实现思路
1、基于上述现有技术的不足，本申请提供了一种基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法，以解决现有技术无法在保证定位精度和通信质量的前提下，实现通信和定位一体化的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
3、本申请实施例提供了一种基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法，应用于基于蜂窝网络的通信定位一体化系统，所述基于蜂窝网络的通信定位一体化系统包括一个中央处理器、多个基站、多个通信用户以及多个定位用户，所述基于
4、在当前调度时隙，各个所述通信用户分别基于在上一个调度时隙其所分配到的无线资源，向其对应的所述基站发送通信信号，以进行多用户上行通信，以及各个所述定位用户分别基于在上一个调度时隙其所分配到的无线资源向各个所述基站广播定位信号；
5、各个所述基站接收各个所述通信信号以及各个所述定位信号，并将接收到的各个所述通信信号以及各个所述定位信号发送给所述中央处理器；
6、所述中央处理器基于各个所述通信信号以及各个所述定位信号，计算在定位性能衡量指标满足最低定位精度要求的前提下，通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述通信用户以及各个所述定位用户的无线资源；其中，所述定位性能衡量指标为定位估计误差的格拉美罗限；所述通信性能衡量指标为各个所述通信用户的通信速率和；
7、所述中央处理器将计算得到的各个所述通信用户以及各个所述定位用户的无线资源，作为所述下一调度时隙分配给各个所述通信用户以及各个所述定位用户的无线资源，广播给各个所述通信用户和各个所述定位用户。
8、可选地，在上述的基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法中，所述无线资源包括子载波以及功率，所述中央处理器基于各个所述通信信号以及各个所述定位信号，计算在定位性能衡量指标满足最低定位精度要求的前提下，通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述通信用户以及各个所述定位用户的无线资源，包括：
9、基于各个所述定位信号及所述定位性能衡量指标确定当前定位精度要求条件；
10、将设定的初始子载波分配数值确定为各个当前用户的当前子载波分配数值；其中，所述当前用户包括各个所述通信用户和各个所述定位用户；
11、利用各个当前用户的当前子载波分配数值以及各个当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的发射功率；其中，所述当前信号包括接收的所述通信信号和定位信号；所述通信性能衡量指标基于各个所述当前信号进行计算；
12、利用当前计算得到的各个所述当前用户的发射功率以及各个所述当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的子载波分配数值；
13、判断本轮计算得到的各个所述当前用户的发射功率以及各个所述当前用户的子载波分配数值是否已收敛；
14、若判断出本轮计算得到的各个所述当前用户的发射功率或各个所述当前用户的子载波分配数值未收敛，则将本轮计算得到的各个所述当前用户的子载波分配数值更新为所述当前子载波分配数值，并返回执行所述利用各个当前用户的当前子载波分配数值以及各个当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的发射功率；
15、若判断出本轮计算得到的各个所述当前用户的发射功率以及各个所述当前用户的子载波分配数值未收敛，则将本轮计算得到的各个所述当前用户的发射功率以及各个所述当前用户的子载波分配数值，确定为最终计算得到的各个所述当前用户的无线资源。
16、可选地，在上述的基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法中，所述基于各个所述定位信号及所述定位性能衡量指标确定当前定位精度要求条件，包括：
17、将各个所述定位信号以及最大定位误差代入第一精度不等式公式以及第二精度不等式公式中，得到当前第一精度不等式以及当前第二精度不等式；其中，所述第一精度不等式以及所述第二精度不等式基于所述定位性能衡量指标的计算公式变换得到，其当所述第一精度不等式以及所述第二精度不等式成立时，所述定位性能衡量指标满足最低定位精度要求。
18、可选地，在上述的基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法中，所述利用各个当前用户的当前子载波分配数值以及各个当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的发射功率，包括：
19、将所述当前子载波分配数值代入目标功率公式中，并计算在所述第一精度不等式成立的前提下，所述目标功率公式的计算结果得到最大值时，所述目标功率公式中的各个当前用户的发射功率；
20、其中，所述目标功率公式基于凸差算法对所述通信性能衡量指标的公式进行变换得到，且在满足相同条件的前提下，所述目标功率公式的结果为最大值时，所述通信性能衡量指标具有最大值。
21、可选地，在上述的基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法中，所述利用当前计算得到的各个所述当前用户的发射功率以及各个所述当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的子载波分配数值，包括：
22、将当前计算得到各个所述当前用户的发射功率，代入目标子载波公式中，并计算在所述第二精度不等式成立的前提下，所述目标子载波公式的计算结果得到最大值时，所述目标子载波公式中的各个所述当前用户的子载波分配数值；其中，所述目标子载波公式基于凸差算法对所述通信性能衡量指标的公式进行变换得到，且在满足相同条件的前提下，所述目标子载波公式的结果为最大值时，所述通信性能衡量指标具有最大值。
23、本申请第二方面提供了一种基于蜂窝网络的通信定位一体化系统，包括：
24、一个中央处理器、多个基站、多个通信用户以及多个定位用户；
25、其中，所述通信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法，其特征在于，应用于基于蜂窝网络的通信定位一体化系统，所述基于蜂窝网络的通信定位一体化系统包括一个中央处理器、多个基站、多个通信用户以及多个定位用户，所述基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线资源包括子载波以及功率，所述中央处理器基于各个所述通信信号以及各个所述定位信号，计算在定位性能衡量指标满足最低定位精度要求的前提下，通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述通信用户以及各个所述定位用户的无线资源，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于各个所述定位信号及所述定位性能衡量指标确定当前定位精度要求条件，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用各个当前用户的当前子载波分配数值以及各个当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的发射功率，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用当前计算得到的各个所述当前用户的发射功率以及各个所
6.一种基于蜂窝网络的通信定位一体化系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无线资源包括子载波以及功率，所述中央处理器执行所述基于各个所述通信信号以及各个所述定位信号，计算在定位性能衡量指标满足最低定位精度要求的前提下，通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述通信用户以及各个所述定位用户的无线资源时，用于：
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述中央处理器执行所述基于各个所述定位信号及所述定位性能衡量指标确定当前定位精度要求条件时，用于：
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述中央处理器执行所述利用各个当前用户的当前子载波分配数值以及各个当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的发射功率时，用于：
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述中央处理器执行所述利用当前计算得到的各个所述当前用户的发射功率以及各个所述当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的子载波分配数值时，用于：
...【技术特征摘要】
1.一种基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法，其特征在于，应用于基于蜂窝网络的通信定位一体化系统，所述基于蜂窝网络的通信定位一体化系统包括一个中央处理器、多个基站、多个通信用户以及多个定位用户，所述基于蜂窝网络的通信定位一体化实现方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线资源包括子载波以及功率，所述中央处理器基于各个所述通信信号以及各个所述定位信号，计算在定位性能衡量指标满足最低定位精度要求的前提下，通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述通信用户以及各个所述定位用户的无线资源，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于各个所述定位信号及所述定位性能衡量指标确定当前定位精度要求条件，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用各个当前用户的当前子载波分配数值以及各个当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最大值时，各个所述当前用户的发射功率，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用当前计算得到的各个所述当前用户的发射功率以及各个所述当前信号，计算在满足所述当前定位精度要求条件前提下，所述通信性能衡量指标达到最...
【专利技术属性】
技术研发人员：温嘉盼，陈力，陈晓辉，尹华锐，王卫东，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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