[发明专利]一种快速建立室内无线信号指纹数据库的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速建立室内无线信号指纹数据库的方法，属于移动通信的电磁波传播预测领域。

背景技术

随着无线通信技术的发展，多种无线通信网络共存的局面越来越突出，通常，用户在一个位置都可以接收到多个无线接入设备发出的无线信号，合理利用多个无线接入设备发出的无线信号，建立一个室内无线信号指纹数据库不仅可以应用于判断无线通信网络的室内弱覆盖区域、定位室外宏基站和室内分布式系统的问题器件、分析无线网络干扰等无线网络优化和维护领域，还可以应用于室内定位与导航等其它应用领域。然而，现有的建立无线信号指纹数据库的方法大多依靠人工现场测量，对于大型场景和复杂网络，这一过程非常繁琐，特别是当网络接入设备的数量和位置发生变化时，需要重新测量，费时费力。

中国发明专利（申请号201310244665.2，专利名称：基于射线跟踪传播模型的室内无线信号预测方法），利用该专利的技术方案可以快速预测三维空间的无线信号场强，但是，该发明没有提到建立一个室内无线信号指纹数据库的方法。

中国发明专利（申请号201310244863.9，专利名称：建筑物材质无线传播损耗参数数据库的建立和校正方法），该专利虽然提到了利用实际测量的三维空间无线信号场强校正建筑物材质无线传播损耗参数数据库，从而校正射线跟踪传播模型参数的方法，但是，该发明专利也没有提到利用校正的传播模型参数建立一个室内无线信号指纹数据库的方法。

中国论文《室内指纹定位算法中的Radio map重构技术》中提到了一种重构Radio map（Radio map指无线信号指纹）数据库的方法，通过对指纹地图进行异常数据去除，结合传播模型对Radio map进行区域的划分，能够减少室内定位运算的时间和数据库的容量，但是，该文章没有提到Radio map数据库的建立和采集方法。

中国硕士论文《室内Radio-map建立方法和性能分析》提出了基于奇异点过滤的网格插值Radio-map生成算法，该方法可以减少传统方法一半工作量的前提下，有效保持数据库的准确度。但是，减少一半工作量仍然有很大的工作量，特别是当网络接入设备的数量和位置发生变化时，该方法需要重新进行Radio-Map数据库的测量。

总而言之，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题是：如何快速建立室内无线信号指纹数据库。

发明内容

本发明的目的就是为了解决所述问题，提供一种快速建立室内无线信号指纹数据库的方法，它具有快速建立室内无线信号指纹数据库的优点。

为了实现所述目的，本发明采用如下技术方案：

一种快速建立室内无线信号指纹数据库的方法，步骤如下：建立目标建筑物的室内外联合的三维场景模型，预测三维空间的无线信号场强信息，在目标建筑物内，选择少量测试点进行人工现场测量并记录无线信号强度信息，根据现场实际测量的无线信号强度信息与通过三维射线跟踪传播模型理论计算的无线信号强度信息的不同，校正三维射线跟踪传播模型参数，通过校正后的三维射线跟踪传播模型参数预测并建立室内外联合的三维场景模型的无线信号指纹数据库。

所述无线信号指纹数据库包括多条无线信号指纹数据记录，每条所述无线信号指纹数据记录包括该条无线信号指纹数据记录的地理位置信息，以及该地理位置上能够接收到的一个或多个无线接入设备的标示信息和信号强度信息。

一种快速建立室内无线信号指纹数据库的方法，具体步骤如下：

步骤（1）：构建目标场景的室内外联合三维空间结构模型，所述场景包括目标建筑物的室内三维场景以及目标建筑周边的室外三维场景；

步骤（2）：记录并保存目标场景能够接收到的无线接入设备的信息；

步骤（3）：在目标建筑物的室内选取少量测试点现场测量并记录所选测试点的实测无线信号指纹信息，所述实测无线信号指纹信息是指所述步骤（2）的无线接入设备发射的无线接入设备标示信息和无线信号强度信息；

步骤（4）：获取所述步骤（3）所选取的测试点的理论上的无线信号指纹信息，所述理论上的无线信号指纹信息包括无线接入设备标示信息和理论上的无线信号强度信息，所述理论上的无线信号强度信息通过三维射线跟踪传播模型算法计算获取；

步骤（5）：根据所述步骤（3）实测的与步骤（4）理论计算的无线信号强度信息的不同，校正三维射线跟踪传播模型的参数；

步骤（6）：利用校正后的三维射线跟踪传播模型的参数，重新计算所述步骤（2）所述无线接入设备在步骤（1）所述的室内外联合三维空间结构模型的无线信号强度信息；