專利名稱：一種分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)用戶方位確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)用戶方位的確定方法。
技術(shù)背景目前分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)在無額外專用設(shè)備和軟件的情況下不能確定相鄰用 戶所處的方位，網(wǎng)絡(luò)用戶主要基于載波檢測(cè)競(jìng)爭(zhēng)信道或通過固定時(shí)隙接入信 道。在分布式網(wǎng)絡(luò)中用戶方位是一個(gè)重要的信息，如對(duì)該信息加以充分利用， 能夠提高分布式網(wǎng)絡(luò)在空間域和時(shí)間域上的重用率?，F(xiàn)有技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)定位的手段主要有GPS方法和三點(diǎn)定位方法。GPS終端利用衛(wèi)星廣播的數(shù)據(jù)計(jì)算本地的地理位置，從而使本地用戶確定自身的方位；三點(diǎn)無線定位方法是通過三個(gè)用戶間的協(xié)作完成位置關(guān)系的確定。在分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中，采用以上方法實(shí)現(xiàn)相鄰用戶方位確定存在以下問題(1) 需要增加額外專用設(shè)備和定位軟件，導(dǎo)致用戶設(shè)備成本的增加；(2) GPS方法需要衛(wèi)星通信技術(shù)的支撐，在不能接收衛(wèi)星信號(hào)的地方不 能實(shí)現(xiàn)本地定位；(3) GPS定位數(shù)據(jù)不被相鄰用戶知曉，需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)頻繁的數(shù)據(jù)交換才 能確定相鄰用戶的方位，大大降低分布式網(wǎng)絡(luò)的通信效率；(4) 無線三點(diǎn)定位算法復(fù)雜，軟件開發(fā)成本高；(5) 在未知三點(diǎn)的情況下，很難實(shí)現(xiàn)定位，在移動(dòng)分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中使 用困難。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的因需要額外的專用設(shè)備和定位軟件 造成的成本高、適用性差的問題，提供一種無需額外的專用設(shè)備和定位軟件， 就能實(shí)現(xiàn)分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中用戶定位的確定方法，并可調(diào)整定位精度。 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)用戶方位確定方法，包括如下步驟 a.處于網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)電臺(tái)配備固定于指北裝置的定向天線和控制轉(zhuǎn)換該 定向天線發(fā)射方向的方向開關(guān)；b. 在平面空間上將上述定向天線的發(fā)射方向劃分為N個(gè)方向，N為偶數(shù)，最小為2;c. 將上述定向天線的發(fā)射方向依次編號(hào)，并指定其中一個(gè)發(fā)射方向的波束中心線始終指向北方；d. 轉(zhuǎn)換方向開關(guān)，控制定向天線在N個(gè)方向上依次發(fā)射定向信號(hào)，在每 個(gè)方向上發(fā)射的定向信號(hào)中包含有其對(duì)應(yīng)的方向編號(hào)；e. 網(wǎng)絡(luò)中接收到上述定向信號(hào)的其它電臺(tái)解調(diào)出方向編號(hào)，可確定發(fā)射 定向信號(hào)的電臺(tái)相對(duì)于自身而言位于該方向編號(hào)的相反方向。所述方向N的數(shù)值取決于定向信號(hào)的波束成形寬度，波束越窄N值越大， 而N值越大，則定位的精度越高。所述方位確定方法還包括步驟f，即所述網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)電臺(tái)通過步驟a e 的方法，確定相鄰電臺(tái)的方位，以形成一張符合邏輯位置關(guān)系的通信拓?fù)鋱D， 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的電臺(tái)移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)的電臺(tái)按照上述步驟發(fā)射定向信號(hào)，其相鄰位置 上的其它電臺(tái)均能確定其方位。本發(fā)明采用上述步驟的方法，在偶數(shù)個(gè)方向上依次發(fā)射定向信號(hào)，則存在 N/2對(duì)互為相反的方向?qū)?，則在每個(gè)方向上，只有與該方向編號(hào)反向的電臺(tái)能 夠接收到包含有方向編號(hào)的定向信號(hào)，因此接收電臺(tái)解調(diào)出方向編號(hào)后，可以 確定發(fā)射電臺(tái)相對(duì)于自身而言位于該方向編號(hào)的相反方向上，而網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)電 臺(tái)都通過上述方法確定相鄰電臺(tái)的位置后，就可以形成一張符合邏輯位置關(guān)系 的拓?fù)鋱D，在網(wǎng)絡(luò)中的某臺(tái)電臺(tái)移動(dòng)時(shí)，通過上述方法，其相鄰位置上的其它 電臺(tái)就能確定其方位?？梢姡捎蒙鲜龇椒ǖ谋景l(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法保持了電臺(tái)的使 用方法和配置模式，不影響分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式；在不增加專用設(shè)備和 定位軟件的情況下，可方便快速實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)中相鄰用戶的方位確定；通過 該方法建立起的通信拓?fù)鋱D反映了基本相鄰方位關(guān)系，并可以通過波束寬度和 方向個(gè)數(shù)N的調(diào)整實(shí)現(xiàn)定位精度的調(diào)整，有助于分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)無干擾地進(jìn)行 空間復(fù)用和時(shí)間復(fù)用，大大提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，具有成本低、適用性更廣、精 度可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，可適用于分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行用戶方位的確定。


圖1是本發(fā)明中電臺(tái)的定向天線發(fā)射方向劃分示意圖； 圖2是本發(fā)明中相鄰電臺(tái)位置確定的示意圖；圖中標(biāo)號(hào)，0是正上方向，l是右上方向，2是右下方向，3是正下方向， 4是左下方向，5是左上方向，0弁 7井是分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中的電臺(tái)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。在一個(gè)分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中，確定用戶方位的方法按如下步驟a. 處于網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)電臺(tái)配備固定于指北裝置的定向天線和控制轉(zhuǎn)換該定向天線發(fā)射方向的方向開關(guān)，如圖1所示，指北裝置保證定向天線 在電臺(tái)的移動(dòng)過程中其波束中心線始終指向北方(如圖1中所示的虛線即為波束中心線)；b. 在平面空間上將上述定向天線的發(fā)射方向劃分為N個(gè)方向，N為偶數(shù)， 最小為2，本實(shí)施例中N為6;c. 將上述定向天線的發(fā)射方向依次編號(hào)，如圖1所示，劃分為正上方向0、 右上方向l、右下方向2、正下方向3、左下方向4、左上方向5，并指 定其中一個(gè)發(fā)射方向的波束中心線始終指向北方，本實(shí)施例中，取正 上方向0的波束中心線始終指向北方；d. 轉(zhuǎn)換方向開關(guān)，控制定向天線在如圖1所示的6個(gè)方向上依次發(fā)射定 向信號(hào)，定向天線的六個(gè)方向的定向信號(hào)工作在同一頻率上，在每個(gè) 方向上發(fā)射的定向信號(hào)中包含有其對(duì)應(yīng)的方向編號(hào)；e. 網(wǎng)絡(luò)中接收到上述定向信號(hào)的其它電臺(tái)解調(diào)出方向編號(hào)，由于如圖1 所示的正上方向0和正下方向3、右上方向1和左下方向4、右下方向 2、左上方向5互為相反方向，據(jù)此可確定發(fā)射定向信號(hào)的電臺(tái)相對(duì)于 接收電臺(tái)自身而言位于該方向編號(hào)的相反方向；f. 網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)電臺(tái)通過步驟a e的方法，確定相鄰電臺(tái)的方位，以形 成一張符合邏輯位置關(guān)系的通信拓?fù)鋱D，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的電臺(tái)移動(dòng)時(shí)，移 動(dòng)的電臺(tái)按照上述步驟發(fā)射定向信號(hào)，其相鄰位置上的其它電臺(tái)均能 確定其方位。如圖2所示，單箭頭虛線表示每個(gè)方向上的定向信號(hào)波束邊界線，雙箭頭 虛線表示相鄰位置確定。假設(shè)具有編號(hào)為0# 7#的電臺(tái)按順序在6個(gè)方向上 發(fā)射定向信號(hào)，則可得出如下結(jié)論2弁、3#電臺(tái)可判斷出O弁電臺(tái)位于其左 下方向，0#電臺(tái)可判斷出2#、 3井電臺(tái)位于其右上方向；同理，l弁電臺(tái)位于 O弁電臺(tái)左上方向，O弁電臺(tái)位于l井號(hào)電臺(tái)右下方向，依次類推，經(jīng)過較短時(shí)間，每個(gè)電臺(tái)能夠確定相鄰電臺(tái)的方位，從而形成一張符合邏輯位置關(guān)系的通 信拓?fù)鋱D。當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)電臺(tái)移動(dòng)時(shí)，只要移動(dòng)電臺(tái)按照上述方式發(fā)射定 向信號(hào)，其相鄰位置上的其它電臺(tái)均能確定其方位。
權(quán)利要求
1、一種分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)用戶方位確定方法，其特征在于，包括如下步驟a.處于網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)電臺(tái)配備固定于指北裝置的定向天線和控制轉(zhuǎn)換該定向天線發(fā)射方向的方向開關(guān)；b.在平面空間上將上述定向天線的發(fā)射方向劃分為N個(gè)方向，N為偶數(shù)，最小為2；c.將上述定向天線的發(fā)射方向依次編號(hào)，并指定其中一個(gè)發(fā)射方向的波束中心線始終指向北方；d.轉(zhuǎn)換方向開關(guān)，控制定向天線在N個(gè)方向上依次發(fā)射定向信號(hào)，在每個(gè)方向上發(fā)射的定向信號(hào)中包含有其對(duì)應(yīng)的方向編號(hào)；e.網(wǎng)絡(luò)中接收到上述定向信號(hào)的其它電臺(tái)解調(diào)出方向編號(hào)，可確定發(fā)射定向信號(hào)的電臺(tái)相對(duì)于自身而言位于該方向編號(hào)的相反方向。
2、 如權(quán)利要求1所述一種分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)用戶方位確定方法，其特征在 于，所述方向N的數(shù)值取決于定向信號(hào)的波束成形寬度，波束越窄N值越大。
3、 如權(quán)利要求1或2所述一種分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)用戶方位確定方法，其特 征在于，所述方位確定方法還包括步驟f，即所述網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)電臺(tái)通過步驟 a e的方法，確定相鄰電臺(tái)的方位，以形成一張符合邏輯位置關(guān)系的通信拓?fù)?圖，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的電臺(tái)移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)的電臺(tái)按照上述步驟發(fā)射定向信號(hào)，其相鄰 位置上的其它電臺(tái)均能確定其方位。
全文摘要
一種分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)用戶方位確定方法，屬于一種分布式電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)用戶方位的確定方法，目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的因需要額外的專用設(shè)備和定位軟件造成的成本高、適用性差的問題，包括如下步驟處于網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)電臺(tái)配備固定于指北裝置的定向天線和方向開關(guān)；在平面空間上將上述定向天線的發(fā)射方向劃分為偶數(shù)個(gè)方向；將上述定向天線的發(fā)射方向依次編號(hào)，并指定其中一個(gè)發(fā)射方向的波束中心線始終指向北方；轉(zhuǎn)換方向開關(guān)，控制定向天線在N個(gè)方向上依次發(fā)射定向信號(hào)，在每個(gè)方向上發(fā)射的定向信號(hào)中包含有其對(duì)應(yīng)的方向編號(hào)；網(wǎng)絡(luò)中接收到上述定向信號(hào)的其它電臺(tái)解調(diào)出方向編號(hào)，可確定發(fā)射定向信號(hào)的電臺(tái)相對(duì)于自身而言位于該方向編號(hào)的相反方向。
文檔編號(hào)G01S3/14GK101221232SQ20081004524
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者滔 宋 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十研究所