基于指纹数据库的动态基站开关控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种基于指纹数据库的动态基站开关控制方 法及装置。
【背景技术】
[0002] 指纹数据库技术被广泛应用于定位领域特别是室内定位中，基于指纹的室内定位 技术是利用来自不同接入点或基站的接收信号强度或者其他信道状态信息定位。
[0003] 基于指纹数据库的室内定位技术包括离线阶段和在线阶段两个步骤，在离线阶段 建立指纹数据库。对于二维定位，如果基站接入点AP有n个，则每个参考点的指纹是一个 矢量[Xpos，Ypos，Rss_APl，Rss_AP2，…，Rss_APn];当处于在线阶段下，K近邻（KNN)室内 定位技术会计算观察到的RSS矢量[RSS_AP1，RSS_AP2,…，Rss_APn]和离线建立的数据库 中的每个参考点的RSS矢量的距离，选出k个与观测点RSS矢量距离最小的参考点。观测 点的位置坐标可以由k个参考点的位置的坐标加权平均得到。如下式，其中M是参考点个 数，N是基站AP个数，rss和RSS分别是在线阶段接收信号强度指纹和离线数据库中的指 纹，K是K最近邻居KNN参数。
[0006] 然而，在现有技术中，基站的能量消耗在整个通信网络中占有很大比重。
【发明内容】
[0007] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
[0008] 为此，本发明的一个目的在于提出一种基于指纹数据库的动态基站开关控制方 法，该控制方法可以降低系统能耗，简单方便。
[0009] 本发明的另一个目的在于提出一种基于指纹数据库的动态基站开关控制装置。
[0010] 为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于指纹数据库的动态基站开 关控制方法，包括如下步骤：从N个关闭的基站中选择一部分基站P作为探测基站；接收所 述一部分基站P的探测基站信号；从所述探测基站信号提取获得部分指纹信息；利用所述 部分指纹信息从预先建立的离线数据库获得K个最近邻居参考点；以及推测当前位置全部 指纹并根据所述当前位置全部指纹预测选择需要打开的基站，以完成决策。
[0011] 根据本发明实施例提出的基于指纹数据库的动态基站开关控制方法，通过选择少 量探测基站提取获取指纹信息，从而利用指纹信息从离线数据库获得最近邻居，以推测当 前位置全部指纹并根据全部指纹预测需要打开的基站，可以获得与打开所有基站相同的选 择结果，从而节省基站能量消耗，降低系统能耗，简单方便。
[0012] 另外，根据本发明上述实施例的于指纹数据库的动态基站开关控制方法还可以具 有如下附加的技术特征：
[0013] 进一步地，在本发明的一个实施例中，利用带权KNN推测所述当前位置全部指纹。
[0014] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预先建立的离线数据库通过如下步骤 获得：根据室内环境的特征确定室内环境中分布的参考点；在选出的每个参考点进行测 量，以得到在每个参考点来自不同基站接入点的信号；以及从接收到的信号提取出指纹参 数并建立位置-指纹匹配的所述离线数据库。
[0015] 进一步地，在本发明的一个实施例中，在所述决策过程中，通过如下公式进行获取 当前位置全部指纹从而完成基站选择：
[0016]
[0017] 其中，x与y为位置坐标参数，M为参考点个数，N为基站AP个数，P为探测基站个 数，rss和RSS分别为在线阶段接收信号强度指纹和离线数据库中的接收信号强度指纹，K 为K最近邻居KNN参数。
[0018] 进一步地，在本发明的一个实施例中，上述控制方法还包括：在所述被打开的基站 完成服务之后，关闭所述被打开的基站。
[0019] 本发明另一方面实施例提出了一种基于指纹数据库的动态基站开关控制装置，包 括：探测基站选择t吴块，从N个关闭的基站中选择一部分基站P作为探测基站；探测基站{目 号接收模块，接收所述一部分基站P的探测基站信号；提取模块，从所述探测基站信号提取 获得部分指纹信息；最近邻居参考点获取模块，利用所述部分指纹信息从预先建立的离线 数据库获得K个最近邻居参考点；动态基站开关决策模块，推测当前位置全部指纹并根据 所述当前位置全部指纹预测选择需要打开的基站，以完成决策。
[0020] 根据本发明实施例提出的基于指纹数据库的动态基站开关控制装置，通过选择少 量探测基站提取获取指纹信息，从而利用指纹信息从离线数据库获得最近邻居，以推测当 前位置全部指纹并根据全部指纹预测需要打开的基站，可以获得与打开所有基站相同的选 择结果，从而节省基站能量消耗，降低系统能耗，简单方便。
[0021] 另外，根据本发明上述实施例的基于指纹数据库的动态基站开关控制装置还可以 具有如下附加的技术特征：
[0022] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述动态基站开关决策模块利用带权KNN 推测所述当前位置全部指纹。
[0023] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预先建立的离线数据库通过如下方式 建立：根据室内环境的特征确定室内环境中分布的参考点；在选出的每个参考点进行测 量，以得到在每个参考点来自不同基站接入点的信号；以及从接收到的信号提取出指纹参 数并建立位置-指纹匹配的所述离线数据库。
[0024] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述最近邻居参考点获取模块依据的当前 位置全部指纹通过如下公式进行获得：
[0025]
[0026] 其中，x与y为位置坐标参数，M为参考点个数，N为基站AP个数，P为探测基站个 数，rss和RSS分别为在线阶段接收信号强度指纹和离线数据库中的接收信号强度指纹，K 为K最近邻居KNN参数。
[0027] 进一步地，在本发明的一个实施例中，上述控制装置进一步包括：动态基站关闭模 块，在所述被打开的基站完成服务之后，关闭所述被打开的基站。
[0028] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0029] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0030] 图1为根据本发明实施例的基于指纹数据库的动态基站开关控制方法的流程图；
[0031] 图2为根据本发明一个实施例的基于指纹数据库的动态基站开关控制方法的离 线阶段和在线阶段的流程图；
[0032] 图3为根据本发明一个实施例的基于指纹数据库的动态基站开关控制方法的在 线阶段的开关决策流程图；
[0033] 图4为根据本发明一个实施例的室内环境以及部署示意图；
[0034]图5为根据本发明一个实施例的相同发射功率条件下平均相对接收信号强度结 果示意图；
[0035]图6为根据本发明一个实施例的相同接收功率条件下发射端所需的相对发射功 率不意图；
[0036] 图7为根据本发明实施例的基于指纹数据库的动态基站开关控制装置的结构示 意图；以及
[0037] 图8为根据本发明一个实施例的基于指纹数据库的动态基站开关控制方法的结 构示意图。
【具体实施方式】
[0038] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
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