基于最小约束系统的分布式协作定位研究
2019-03-13章平,王炎,王桥
章 平,王 炎,王 桥
(1.安徽工程大学计算机与信息学院,芜湖 241000;2.东南大学信息工程学院,南京 210096)
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手机定位技术伴随着移动通信的发展不断进步。早在20世纪80年代,1G蜂窝移动通信可以根据基站位置和接收信号强度而粗略估计出接收机的位置信息,进而提升通信系统性能或者提供相关应用[1-5]。进入90年代,随着2G和3G数字通信技术发展,各种定位技术相继出现,如Cell-ID、TA、OTD、uplink ToA、 enhanced OTD (E-OTD) 以及A-GPS等。1999年,美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission, FCC)在紧急服务E911中对手机定位提出要求:移动端定位要以67%的概率定位在50m以内,95%的概率定位在150m以内;网络端定位要以67%的概率定位在100m以内,95%的概率定位在300m以内[6]。
2000年5月,美国克林顿政府下令停止执行全球定位系统(Global Positioning System,GPS)中选择性可用性(Selective Availability,SA)干扰策略,全球的民用GPS接收机的定位精度一夜之间提高了10倍,在室外达到了10m以下的定位精度,初步解决了手机的室外定位问题。此后,随着基于位置服务的兴起,对手机定位的精度以及覆盖范围都提出了更高的要求。美国FCC甚至要求手机运营商在2020年将手机定位的精度提升到m级。进入5G时代,各种新兴的通信技术和手机应用都需更高精度的定位服务,如信道分配、波束成形和生活协助等,对传统手机定位技术提出了巨大的挑战[7]。
在4.5G的研究中,已有相关研究通过已经定位的设备和位置未知设备之间的设备到设备(Device-to-Device,D2D)间通信的测量进行协作定位[9]。协作定位是一种利用位置未知节点间的测量信息获取节点间的相对位置信息的定位方式,在无线传感器网络定位中有着重要的作用,不但可以提升定位精度,更拓展了传统定位的可定位范围[8]。……
