[发明专利]一种虚拟小区与宏小区协作的室内定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种虚拟小区与宏小区协作的室内定位系统及方法，该方法包含：(S100)设定终端处于宏基站覆盖范围中，根据终端与微基站的相对位置和信道条件建立虚拟小区，选择至少3个微基站组成虚拟小区；(S200)估计宏基站到终端的信道矩阵，估计宏基站到宏终端的信道矩阵，估计虚拟小区中微基站分别到终端的信道矩阵；(S300)根据终端移动速度从分区预编码码本中选择预编码码字，构造分层预编码；(S400)根据分层预编码进行波束形成；(S500)终端检测及空间定位。本发明的室内定位系统及方法能够对移动终端按速度进行分类做分层预编码，能够根据移动的速度快速从码本表中搜索到所需的码字，避免因移动速度变化带来的误差。

技术领域

本发明涉及一种虚拟小区与宏小区协作的室内定位系统及方法，具体涉及一种基于速度抉择的虚拟小区与宏小区协作的室内定位方法。

背景技术

随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位的需求日益增大。目前的大多数定位算法是针对二维平面展开研究的，然而在实际应用中常常需要提供节点的三维位置信息，室内三维定位技术较二维平面定位具有更大的实用价值。由于室内环境的特殊性与复杂性，使得室内三维定位技术面临克服室内环境因素对信号强度的影响，进而给用户提供高精度、低复杂度、立体化的定位服务。

中国专利CN201610813895.X，其公开了高精度三维实景室内外一体化定位方法及装置，其方法是将GPS定位结果引入室内，在室内选取GPS坐标可测的几个基准点，以基准点为坐标原点建立平台坐标系；于基准点处引入激光三维扫描仪获取室内三维点云信息，将点云统一到平台坐标系；将超宽带室内定位系统坐标系与上述坐标数据作进一步坐标转换，完成室内目标定位。但该定位系统结构复杂，成本高，实施难度大。

分层异构无线网络技术通过在宏基站周围部署微基站，提升能量效率，改善终端体验。为适应无线网络容量、频谱分配以及移动性支持，微基站需以终端为中心，并基于虚拟小区进行设计。分层异构无线组网通过改变现存网络拓扑结构，在部署宏基站的网络中引入低功率节点，提高系统容量，但却使得干扰环境更加复杂。也有考虑采用干扰对齐，或利用协作多点传输消除小区间干扰，但这些方法忽略了新的分层网络构架特殊性，如虚拟小区和控制面数据面分离，对解决宏小区和虚拟小区之间跨层干扰的影响。

基于码本的预编码技术大大降低了预编码系统的反馈量，能够以较小的代价获得预期的性能。但是预编码码码字因映射流数、天线数等不同而不同，且码字没有反映移动速度的变化，这样在实际应用中会带来一定偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于速度抉择的虚拟小区与宏小区协作的室内定位方法，该方法解决了预编码因没有反映移动速度的变化而带来误差的问题，能够对移动终端按速度进行分类做分层预编码，能够根据移动终端移动的速度快速从码本表中搜索到所需的码字，避免了因移动速度的变化带来的误差。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于速度抉择的虚拟小区与宏小区协作的室内定位方法，该方法针对的室内定位系统包含：至少一个宏基站P_mac、一个包含至少三个微基站P_mic1、P_mic2、P_mic3的虚拟小区，及虚拟小区服务的终端U_v；所述宏基站和微基站作为节点，该系统中包含宏基站在内的至少有四个节点P_i(i＝1,2,……,L；L≥4)不在同一平面上；其中，所述微基站的覆盖半径小于所述宏基站的覆盖半径；所述终端U_v所属虚拟小区中的微基站P_mic1、P_mic2、P_mic3共享终端U_v的数据，该终端U_v为待定位终端终端；该方法包含：