CN111988736B

CN111988736B - 标签调度方法及系统

Info

Publication number: CN111988736B
Application number: CN202010718420.9A
Authority: CN
Inventors: 黄令; 杨伟航; 罗超; 高阳
Original assignee: Chengdu Sixiangzhi New Technology Co ltd
Current assignee: Chengdu Sixiangzhi New Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2040-07-23
Also published as: CN111988736A

Abstract

本发明涉及无线通信定位技术领域，公开了一种标签调度方法及系统，包括：划定多个定位区域，并根据接收到的定位标签信息，解算获得定位标签的位置；根据定位标签的位置确定定位标签所在的定位区域；确定其他区域与定位标签所在区域的区域干扰关系；判断定位标签是否分配有时隙，若否，则先分配空余时隙给定位标签，若不存在空余时隙，则根据区域干扰关系给定位标签分配一个时隙，若定位标签上分配有时隙，则根据区域干扰关系判断该定位标签是否与其他标签存在干扰，存在干扰的话，则利用区域干扰关系重新进行分配。本方法将原本系统中一个时隙一个标签，变为一个时隙可以支持多个标签，且不会影响定位的效果，系统的定位容量也得到了很大的提升。

Description

标签调度方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信定位技术领域，具体涉及一种标签调度方法及系统。

背景技术

在无线定位领域，经常会面临大量定位标签需要进行定位的情况。当在一个区域中有大量标签需要定位时，标签之间的相互干扰就成了一个比较大的问题，这涉及到广播信道竞争和信道分配问题，现有技术中的标签调度一般有如下方法：

1)定位标签随机发起定位，不管是否成功。

2)定位标签在发起定位前，先侦听一段时间，该时间段内没有侦听到信号，则发起一次定位，否则随机等待一段时间，再进行监听，直到成功发起一次定位。

3)为每个定位标签进行时隙分配，每个标签在自己的时隙内发起定位。

方案1的优势是简单，易于实现。但是该方案信道利用率低，只适用于标签密度比较低的场景。如果在一个区域中标签密度比较大，则会产生严重干扰，导致定位效果严重下降。

方案2加入了侦听退避机制，一定程度上提高了信道利用率，但是在标签密度很高的场景下，仍然无法满足使用需求。

方案3的信道利用率最高，但是时隙的总个数限制了系统支持的最大标签数。不管时隙间隔多小，都总有时隙数量不够的情况，依然会导致有些定位标签无法分配到定位时隙。在同样的时隙间隔的情况下，如何对标签进行调度，使得复用时隙的标签之间不相互干扰，进一步提高定位系统的容量，是一个比较有意义的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种标签调度方法及系统，以至少解决背景技术中存在的问题，通过获得标签的位置信息，结合不同位置下的无线信道的占用情况，将原本系统下一个时隙一个标签的方法，变为一个时隙可以支持多个标签，且不会影响定位的效果，定位容量得到了很大的提升，提升的效果根据定位系统区域的大小不同而不同。

本发明采用的技术方案如下：

一种标签调度方法，包括：

划定多个定位区域，根据接收到的第一定位标签信息，获得第一定位标签的位置；

根据所述第一定位标签的位置确定所述第一定位标签所在的第一区域；

获取所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系；

判断所述第一定位标签是否分配有时隙：

若所述第一定位标签没有分配时隙，判断是否存在空余时隙，若是，将所述空余时隙分配给所述第一标签，若否，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签分配一个时隙，

若所述第一定位标签有分配时隙，则根据所述区域干扰关系判断所述第一定位标签是否与第二定位标签存在干扰，若所述第一定位标签与第二定位标签之间存在干扰，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签重新分配一个时隙。

进一步的，所述获取所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系的步骤，包括：

若所述第一区域中的所有基站都不能接收到第二区域中任一位置的定位标签发射定位信号，则判断所述第一区域与所述第二区域之间不存在区域干扰关系；

若所述第一区域与所述第二区域存在干扰关系，根据区域干扰指标确定所述第一区域与所述第二区域的区域干扰强度。

进一步的，所述区域干扰指标包括：被干扰基站收到定位标签的信号强度大小和被干扰基站的比例。

进一步的，所述根据区域干扰指标确定所述第一区域与所述第二区域的区域干扰强度的步骤，包括：

根据所述第一区域中被干扰基站收到定位标签的信号强度大小和被干扰基站的比例确定所述第一区域与所述第二区域的区域干扰强度。

进一步的，所述第二定位标签位于所述第二区域内，所述根据所述区域干扰关系判断所述第一定位标签是否与第二定位标签存在干扰的步骤，包括：若所述第一区域与所述第二区域不存在区域干扰关系，则所述第一定位标签与所述第二定位标签不存在干扰。

进一步的，根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签分配时隙的步骤，包括：

获取所述第一区域与其它各区域之间最新的区域干扰关系；

根据所述区域干扰关系寻找第一复用时隙，并将所述第一复用时隙分配给所述第一定位标签；

若不存在所述第一复用时隙，则根据区域干扰关系寻找第二复用时隙，并将所述第二复用时隙分配给所述第一定位标签。

进一步的，所述根据所述区域干扰关系寻找第一复用时隙的步骤，包括：

所述第一区域与所述第二区域不存在区域干扰关系，则所述第一定位标签与所述第二定位标签之间存在第一复用时隙。

进一步的，所述则根据区域干扰关系寻找第二复用时隙的步骤，包括：

所述第一区域与所述第二区域存在区域干扰关系且与其它区域相比所述第二区域与所述第一区域的干扰强度最弱，则所述第一定位标签与所述第二定位标签之间存在第二复用时隙。

进一步的，在定位过程中，更新所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系。

本发明还提供一种标签调度系统，包括：

位置获取模块，用于根据接收到的第一定位标签信息，获得第一定位标签的位置；

区域划分模块，用于划定多个定位区域，根据所述第一定位标签的位置确定所述第一定位标签所在的第一区域；

干扰关系确定模块，用于确定并更新所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系；

时隙分配模块，用于判断所述第一定位标签是否分配有时隙，若所述第一定位标签没有分配时隙，判断是否存在空余时隙，若是，将所述空余时隙分配给所述第一标签，若否，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签分配一个时隙，若所述第一定位标签有分配时隙，则根据所述区域干扰关系判断所述第一定位标签是否与第二定位标签存在干扰，若所述第一定位标签与第二定位标签之间存在干扰，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签重新分配一个时隙。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：利用以上方法，能够在大面积多标签的场景下，同时兼顾定位容量和定位效果，使得整个系统的容量可以进行无限扩展。整个调度自动完成，持续优化，具备自我修复和自我调整的能力，使得系统调度始终保持在优状态，能够极大的提升定位系统性能。

附图说明

图1是本发明一实施例所提供的所述标签调度方法的流程示意图。

图2是本发明一实施例所提供的区域划分示意图。

图3是本发明一实施例所提供的步骤S4的时隙分配流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本发明实施例提供一种标签调度方法，参阅图1，所述标签调度方法的步骤如下：

步骤S1：划定多个定位区域，根据接收到的第一定位标签信息，获得第一定位标签的位置；

步骤S2：根据所述第一定位标签的位置确定所述第一定位标签所在的第一区域；

步骤S3：获取所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系；

步骤S4：判断所述第一定位标签是否分配有时隙：若所述第一定位标签没有分配时隙，判断是否存在空余时隙，若是，将所述空余时隙分配给所述第一标签，若否，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签分配一个时隙，若所述第一定位标签有分配时隙，则根据所述区域干扰关系判断所述第一定位标签是否与第二定位标签存在干扰，若所述第一定位标签与第二定位标签之间存在干扰，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签重新分配一个时隙。

下面将对各步骤进行详细说明：

具体的，在所述步骤S1中，将一片定位区域规划成一系列小区域以形成多个定位区域，所述第一定位标签为需要分配时隙的标签。根据接收到的第一定位标签信息，获得第一定位标签的位置。

具体的，在所述步骤S2中，根据获取所述第一定位标签的位置信息确定所述第一定位标签所在的第一区域；所述第一区域为步骤S1中划分的多个区域中的区域之一。

具体的，在所述步骤S3中，所述获取所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系的步骤，包括：

若所述第一区域中的所有基站都不能接收到第二区域中任一位置的定位标签发射定位信号，则判断所述第一区域与所述第二区域之间不存在区域干扰关系；具体的，所述第二区域可以指所述第一区域之外的任一区域，所述区域干扰关系具体指区域中的标签受到干扰的情况，即所述第一区域中的第一标签受到其它区域中标签的干扰情况。可以理解的是，所述第一区域与所述第二区域存在干扰关系具体指：第一区域中的基站接收到了第二区域中定位标签发射的定位信号，将会对第一区域中基站对第一标签的定位信号的接收造成干扰，由此第二区域中的定位标签与第一定位标签存在干扰；第一区域与所述第二区域不存在干扰关系具体指：第一区域中的基站未接收到第二区域中任一位置定位标签发射的定位信号，则第一区域中基站对第一定位标签的定位信号的接收将不受影响，由此第二区域中的定位标签与第一定位标签不存在干扰。

若所述第一区域与所述第二区域存在干扰关系，根据区域干扰指标确定所述第一区域与所述第二区域的区域干扰强度。进一步的，可以所述根据所述第一区域中被干扰基站收到定位标签的信号强度大小和被干扰基站的比例确定所述第一区域与所述第二区域的区域干扰强度；第一区域中被干扰基站收到的定位标签信号强度越大、被干扰基站个数越多，则代表干扰越强。

具体的，在所述步骤S4，所述第二定位标签为位于所述第二区域内的任一标签，由步骤S3可知，若所述第一区域与所述第二区域不存在区域干扰关系，则所述第一定位标签与所述第二定位标签不存在干扰。

具体的，参阅图3，在所述步骤S4，在第一定位标签未分配时隙时，根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签分配一个时隙或在第一定位标签分配有时隙时，根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签重新分配一个时隙的步骤，包括：

步骤S41：获取第一区域与其它各区域之间最新的区域干扰关系；

步骤S42：根据区域干扰关系寻找第一复用时隙，并将第一复用时隙分配给第一定位标签；

具体的，若第一区域与第二区域不存在区域干扰关系，则所述第一定位标签与所述第二定位标签不存在干扰，由此可知第一定位标签与第二定位标签之间存在第一复用时隙，可以将该时隙分配给第一定位标签。

具体的，参阅图2，在一个具体实施例中，第二标签在区域D，区域D相当于步骤S42中的第二区域，其发射的定位信号可以被基站7、8、9、10、11、12、13基站接收到，则与区域D相互干扰的区域是区域C，区域E，则可以知道，区域D与区域A和区域B是不相互干扰的，那么区域D的标签可以与区域A和区域B的标签复用时隙，存在第一复用时隙。可以理解的是，此时，区域D相当于步骤S42中的第二区域，区域A和区域B相当于步骤S42中所述的第一区域，区域A域B中的标签为第一标签。

在另一个具体实施例中，第二标签在区域E，区域E相当于步骤S42中的第二区域，其发射的定位信号可以被基站6、7、8、11、12、13基站接收到，则与区域E相互干扰的区域是区域B、区域C、区域D，那么区域E仅与区域A不相互干扰，区域E和区域A的标签可以复用时隙，存在第一复用时隙。可以理解的是，此时，区域E相当于步骤S42中的第二区域，区域A相当于步骤S42中所述的第一区域，区域A中的标签为第一标签。

步骤S43：若不存在第一复用时隙，则根据区域干扰关系寻找第二复用时隙，并将第二复用时隙分配给所述第一定位标签。

具体的，若第一区域与第二区域存在区域干扰关系且与其它区域相比第二区域与第一区域的干扰强度最弱，则第一定位标签与第二定位标签之间存在第二复用时隙，可将该时隙分配给第一定位标签进行复用。

在一个实施例中，对区域干扰关系的强弱进行判断具体包括：

通过被干扰基站接收到的其它区域定位标签的信号强度计算干扰信号的平均值，由干扰基站个数计算该区域内干扰基站占总基站的比例，在对区域干扰关系强弱的判断过程中，优先比较干扰基站比例，如果比例相同，再比较信号强度平均值,由此对区域干扰关系的强弱进行排序。

参照图2，比如区域B与A、C、E的干扰信息如下表所示：

根据上表中干扰基站比例和干扰信号强度，获得区域间相互干扰的强弱。

本发明实施例所提供的标签调度方法，在分配时隙的时候，优先使用空余时隙，当所有时隙都被分配完时，再根据“区域干扰关系”，寻找可以进行复用的时隙，如果无法再寻找到可以复用的时隙，则可以根据区域间干扰的强弱，选一个干扰最弱的时隙进行分配，得到尽可能多的复用区域、复用时隙。

定位过程中，“区域干扰关系”在系统启动时，默认区域间都没有干扰，每当有定位标签上传定位数据时，就更新一次第一区域与其它个区域之间的“区域干扰关系”，随着系统运行越久，“区域干扰关系”越准确。

本实施例还提供一种基于位置信息的标签调度系统，该系统的组成如下：

本实施例所提供的标签调度方法及系统，结合定位标签的位置信息及接收到的定位基站，获取干扰区域，再结合区域内的标签数量，及干扰情况，能够实现动态调节区域内分配的时隙数，得到尽可能多的复用区域、复用时隙，实现系统容量最大化，对提升定位系统性能具有非常重要的意义。

例如：一个定位标签进行一次定位的时间长度是1ms，如果1Hz刷新率，则理论上只有1000个时隙。如果采用随机发送的方式，当1000个标签聚集在一个区域时，标签间的干扰会非常严重，导致定位效果严重下降。如果采用时隙调度，则整个系统只能有1000个标签的容量，无法很好的支持更大的系统容量。采用本发明所提供的方案，既可以兼顾一个区域聚集1000个标签的情况，整个系统的容量也不受限于1000。比如区域C、区域D和区域E三个区域一共聚集了1000个标签，因为这三个区域是相互干扰的，如果不采用调度的方案，冲突会导致成功率下降严重，采用普通时隙调度，则会占完所有时隙。使用本方案，可以自动识别区域A与区域E、区域D不相互干扰，从而为区域A的标签调度复用时隙。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims

1.一种标签调度方法，其特征在于，包括：

获取所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系；具体包括：若所述第一区域中的所有基站都不能接收到第二区域中任一位置的定位标签发射定位信号，则判断所述第一区域与所述第二区域之间不存在区域干扰关系；若所述第一区域与所述第二区域存在干扰关系，根据所述第一区域中被干扰基站收到定位标签的信号强度大小和被干扰基站的比例确定所述第一区域与所述第二区域的区域干扰强度；

判断所述第一定位标签是否分配有时隙：

若所述第一定位标签没有分配时隙，判断是否存在空余时隙，若是，将所述空余时隙分配给所述第一定位标签，若否，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签分配一个时隙，

2.根据权利要求1所述的标签调度方法，其特征在于，所述第二定位标签位于所述第二区域内，所述根据所述区域干扰关系判断所述第一定位标签是否与第二定位标签存在干扰的步骤，包括：若所述第一区域与所述第二区域不存在区域干扰关系，则所述第一定位标签与所述第二定位标签不存在干扰。

3.根据权利要求2所述的标签调度方法，其特征在于，根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签分配时隙的步骤，包括：

获取所述第一区域与其它各区域之间最新的区域干扰关系；

根据所述区域干扰关系寻找第一复用时隙，并将所述第一复用时隙分配给所述第一定位标签；所述第一区域与所述第二区域不存在区域干扰关系，则所述第一定位标签与所述第二定位标签之间存在第一复用时隙；

若不存在所述第一复用时隙，则根据区域干扰关系寻找第二复用时隙，并将所述第二复用时隙分配给所述第一定位标签；所述第一区域与所述第二区域存在区域干扰关系且与其它区域相比所述第二区域与所述第一区域的干扰强度最弱，则所述第一定位标签与所述第二定位标签之间存在第二复用时隙。

4.根据权利要求1所述的标签调度方法，其特征在于，在定位过程中，更新所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系。

5.一种标签调度系统，其特征在于，采用如权利要求1至4项中任一一项所述标签调度方法，包括：

干扰关系确定模块，用于确定并更新所述第一区域与其它各区域之间的区域干扰关系；具体包括：若所述第一区域中的所有基站都不能接收到第二区域中任一位置的定位标签发射定位信号，则判断所述第一区域与所述第二区域之间不存在区域干扰关系；若所述第一区域与所述第二区域存在干扰关系，根据所述第一区域中被干扰基站收到定位标签的信号强度大小和被干扰基站的比例确定所述第一区域与所述第二区域的区域干扰强度；

时隙分配模块，用于判断所述第一定位标签是否分配有时隙，若所述第一定位标签没有分配时隙，判断是否存在空余时隙，若是，将所述空余时隙分配给所述第一定位标签，若否，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签分配一个时隙，若所述第一定位标签有分配时隙，则根据所述区域干扰关系判断所述第一定位标签是否与第二定位标签存在干扰，若所述第一定位标签与第二定位标签之间存在干扰，则根据所述区域干扰关系为所述第一定位标签重新分配一个时隙。