密集城区环境下基于指纹的启发式移动定位

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:zhoufuhai5933
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近年来,随着移动用户规模日益扩大,基于移动通信网络的定位技术发展迅猛,移动定位也因此受到广泛关注。网络中各种基于终端位置的定位服务,如安全援助服务(紧急医疗、紧急定位等)、导航和交通管理、位置相关推荐服务无不与准确定位息息相关。同时,将定位技术与移动网络优化相结合,可获得整个网络的运行状况信息,从而调整网络使其工作在最优的状态下,保障网络性能需求得到满足。显然,移动定位服务已成为了极具意义与市场价值的增值业务。定位精度较低是影响移动定位技术在位置服务、网络优化等领域广泛应用的主要因素,在密集城区等复杂无线传播环境下,目前采用的几何测距定位和指纹匹配定位等定位技术的不能很好的达到定位精度的要求,因此亟需有效的定位方案来实现复杂城区环境下的高精度定位。本文针对密集城区复杂无线传播环境,提出一种采用启发式局部指纹匹配机制的有效移动定位技术,以消除复杂城区环境下无线信号反射、绕射等非视距传播对定位精度的影响,取得较高定位精度。本文主要阐述了定位指纹库构造、指纹覆盖评估、启发式样本裁剪规则和维度选择、基于指纹匹配的定位算法等关键技术。指纹库采用传播模型和实际测量报告数据构造,构造的指纹为网络覆盖区域内定位参考点的主邻小区接收信号强度特征,具有地理标识性。定位指纹准确程度是影响定位精度的重要因素。指纹评估指标包括小区的指纹覆盖率、小区对打度等指标。定位方法参考指纹评估结果依据启发式规则选择合适的定位指纹与小区维度,采用最邻近KNN算法进行匹配计算,得到终端位置。启发式的指纹定位方法充分考虑了各种环境的影响因素,很好地解决了复杂网络环境下定位精度不高的问题,因此对于密集城区环境下的移动定位具有较大的实际应用价值。基于:述关键技术,应用C++.NET平台开发利用启发式规则的指纹匹配定位原型系统。原型系统选择关系型数据库SQL Server作为数据存储,保存测量报告、指纹信息和定位数据,并使用三维地理信息系统进行定位轨迹及小区、指纹覆盖的显示。利用成都、广州等地大规模GSM现网数据,对MR测量报告进行定位,发现定位算法能够针对测量报告结构和数值自动选择合适的维度进行匹配定位得到高精度终端定位结果,从而验证了上述定位关键技术的正确性与有效性,证明基于启发式规则的局部匹配定位方法能很好适用于密集城区复杂无线传播环境,达到较高定位精度要求,为位置服务和移动通信网络优化提供了高精度的终端位置信息。
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