CN102547974A - 一种分层异构无线协同定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分层异构无线协同定位方法，所述方法之一用于GPS系统和WLAN系统协同定位系统，包括如下步骤：GPS/WLAN双模终端从WLAN接入点接收WLAN定位信号；GPS/WLAN双模终端根据WLAN定位信号，获得相对于WLAN接入点的相对位置信息；WLAN接入点从GPS系统接收GPS定位信号；WLAN接入点根据GPS定位信号定位；WLAN接入点将自己的位置信息发送给GPS/WLAN双模终端；GPS/WLAN双模终端根据WLAN接入点的位置信息和自己相对于WLAN接入点的相对位置信息，计算自己的绝对位置信息。本发明可以利用各种定位技术的优点，避免各种技术的缺陷，使用户能够获得最佳的定位性能。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种在分层异构无线通信系统上实现联合定位的方法。
背景技术
无线通信系统(如3G系统)除了提供话音和数据通信功能外，也被广泛用于用户、设备的定位(Positioning)，即通过无线信号的测量技术，获得终端的位置信息(如经纬度坐标)。
比较成熟的无线定位技术包括GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位技术、蜂窝通信系统定位技术(如cdmalx(Code DivisionMultiple Access，码分多址)的定位技术)等。GPS主要利用定位卫星下发的定位信号，终端测量和多个位置已知的卫星的距离，测算出终端所处的位置。蜂窝通信系统定位是利用终端周围蜂窝基站发出的无线信号，终端测量和多个位置已知的基站的距离，测算出终端所处的位置。
GPS的优点是精确，可以精确到米级，缺点是只能用于室外。由于GPS卫星的定位信号到达地面时已比较微弱，房屋甚至树木、云雨的遮挡都会影响GPS信号的接收效果，甚至使GPS定位不可用。
蜂窝通信系统定位的优点是既可以用于室内也可以用于室外，缺点是精确度较低。由于地面蜂窝系统的传输环境复杂，建筑物、树木甚至人体对定位信号的折射、反射、散射，实际测量的距离可能存在较大误差。这个误差的大小取决于基站的间距，站间距越大，定位的误差也越大。而蜂窝基站的站间距通常在几百米以上，因此定位的误差通常在几十米以上。
近几年来，为了解决室内精确定位的问题，也开始使用各种短距离无线技术进行定位，如红外、超声波、WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)、Bluetooth(蓝牙)、UWB(Ultra Wideband，超宽带)等。这些技术由于传输距离短(通常在10-100米)，可以获得精度较高(达到米级)的定位。但这些技术的缺点是覆盖范围较小，通常只能覆盖几百米的范围，不能提供连续的覆盖。
上述各种定位技术各有优劣，应协同使用才能获得更好的定位效果。GPS技术和蜂窝定位技术已经进行了一定的协同，但主要是通过蜂窝系统进行粗略的“预定位”，协助终端更快的搜索定位卫星，并没有将多种定位系统的定位信息联合应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种分层异构无线协同定位方法，它能够使用户获得最佳的定位性能。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种分层异构无线协同定位方法，用于全球定位系统GPS和无线局域网WLAN系统协同定位系统，所述GPS系统和WLAN系统协同定位系统包括GPS系统、WLAN接入点和GPS/WLAN双模终端，其中，所述方法包括：
GPS/WLAN双模终端从WLAN接入点接收WLAN定位信号；
GPS/WLAN双模终端根据WLAN定位信号，获得相对于WLAN接入点的相对位置信息；
WLAN接入点从GPS系统接收GPS定位信号；
WLAN接入点根据GPS定位信号定位；
WLAN接入点将自己的位置信息发送给GPS/WLAN双模终端；
GPS/WLAN双模终端根据WLAN接入点的位置信息和自己相对于WLAN接入点的相对位置信息，计算自己的绝对位置信息。
一种分层异构无线协同定位方法，用于无线广域网WWAN系统和无线局域网WLAN系统协同定位系统，所述WWAN系统和WLAN系统协同定位系统包括WWAN基站、WLAN接入点和WWAN/WLAN双模终端，其中，所述方法包括：
WWAN/WLAN双模终端从WWAN基站接收WWAN定位信号；
WWAN/WLAN双模终端根据WWAN定位信号定位，获得第一位置信息；
WWAN/WLAN双模终端从WLAN接入点接收WLAN定位信号；
WWAN/WLAN双模终端根据WLAN定位信号定位，获得第二位置信息；
WWAN/WLAN双模终端将基于WWAN定位信号获得的第一位置信息和基于WLAN定位信号获得的第二位置信息加权相加，获得最终的位置信息。
本发明提供的分层异构无线协同定位方法，可以利用各种定位技术的优点，避免各种技术的缺陷，使用户能够获得最佳的定位性能。
附图说明
图1为GPS系统和WLAN系统协同定位系统的架构示意图；
图2为本发明的用于图1所示系统的分层异构无线协同定位方法的流程示意图；
图3为WWAN系统和WLAN系统协同定位系统的架构示意图；
图4为本发明的用于图3所示系统的分层异构无线协同定位方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，本发明提供一种分层异构无线协同定位方法，用于GPS系统和WLAN系统协同定位系统，如图1所示，该GPS系统和WLAN系统协同定位系统包括GPS系统、WLAN接入点和GPS/WLAN双模终端，其中，所述方法包括：
步骤1：GPS/WLAN双模终端从WLAN接入点接收WLAN定位信号；
步骤2：GPS/WLAN双模终端根据WLAN定位信号，获得相对于WLAN接入点的相对位置信息；
步骤3：WLAN接入点从GPS系统接收GPS定位信号；
步骤4：WLAN接入点根据GPS定位信号定位；
步骤5：WLAN接入点将自己的位置信息发送给GPS/WLAN双模终端；
步骤6：GPS/WLAN双模终端根据WLAN接入点的位置信息和自己相对于WLAN接入点的相对位置信息，计算自己的绝对位置信息。
该分层异构无线协同定位方法，综合利用了GPS、WLAN定位技术的优点，使用户能够获得最佳的定位性能。
由于上述的协同定位系统中包含了GPS系统，所以在对定位性能要求不高的情况下，GPS/WLAN双模终端仍然可以采用从GPS系统接收定位信号进行定位的方式，如图2中的步骤10和11所示，在该方式不可行(主要是无法接收到GPS定位信号)时，再采用本发明前述的定位方法，以进行定位。
如图4所示，本发明还提供一种分层异构无线协同定位方法，用于WWAN(Wireless Wide Area Network，无线广域网)系统和WLAN系统协同定位系统，如图3所示，该WWAN系统和WLAN系统协同定位系统包括WWAN基站、WLAN接入点和WWAN/WLAN双模终端，其中，所述方法包括：
步骤1：WWAN/WLAN双模终端从WWAN基站接收WWAN定位信号；
步骤2：WWAN/WLAN双模终端根据WWAN定位信号定位，获得第一位置信息PWWAN；
步骤3：WWAN/WLAN双模终端从WLAN接入点接收WLAN定位信号；
步骤4：WWAN/WLAN双模终端根据WLAN定位信号定位，获得第二位置信息PWLAN；
步骤5：WWAN/WLAN双模终端将基于WWAN定位信号获得的第一位置信息PWWAN和基于WLAN定位信号获得的第二位置信息PWLAN加权相加，获得最终的位置信息P＝a.PWWAN+b.PWLAN，其中a和b分别为PWWAN和PWLAN的相加权重，a和b的值可以在整个协同定位系统调试过程中确定。经过上述加权相加的计算后，所获得的最终位置信息为更精确的位置信息。
该分层异构无线协同定位方法，综合利用了WWAN、WLAN定位技术的优点，使用户能够获得最佳的定位性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。
Claims (2)
1.一种分层异构无线协同定位方法，用于全球定位系统GPS和无线局域网WLAN系统协同定位系统，所述GPS系统和WLAN系统协同定位系统包括GPS系统、WLAN接入点和GPS/WLAN双模终端，其特征在于，所述方法包括：
GPS/WLAN双模终端从WLAN接入点接收WLAN定位信号；
GPS/WLAN双模终端根据WLAN定位信号，获得相对于WLAN接入点的相对位置信息；
WLAN接入点从GPS系统接收GPS定位信号；
WLAN接入点根据GPS定位信号定位；
WLAN接入点将自己的位置信息发送给GPS/WLAN双模终端；
GPS/WLAN双模终端根据WLAN接入点的位置信息和自己相对于WLAN接入点的相对位置信息，计算自己的绝对位置信息。
2.一种分层异构无线协同定位方法，用于无线广域网WWAN系统和无线局域网WLAN系统协同定位系统，所述WWAN系统和WLAN系统协同定位系统包括WWAN基站、WLAN接入点和WWAN/WLAN双模终端，其特征在于，所述方法包括：
WWAN/WLAN双模终端从WWAN基站接收WWAN定位信号；
WWAN/WLAN双模终端根据WWAN定位信号定位，获得第一位置信息；
WWAN/WLAN双模终端从WLAN接入点接收WLAN定位信号；
WWAN/WLAN双模终端根据WLAN定位信号定位，获得第二位置信息；
WWAN/WLAN双模终端将基于WWAN定位信号获得的第一位置信息和基于WLAN定位信号获得的第二位置信息加权相加，获得最终的位置信息。
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