Indoor radio location algorithm using empirical propagation models and probability distribution heuristics

Research is conducted at the Budapest University of Technology in the field of indoor positioning using radio waves, with practical application issues in focus. Our goal is to enhance and combine existing algorithms and create an implementation that is efficient enough to enable real-time operation in 3D space in multi-level office environments while retaining the accuracy of more complex systems. The proposed solution is based on proven empirical propagation models (the Motley-Keenan Model and the New Empirical Model of Cheung, Sau and Murch), with the ability to augment and refine with surveyed radio fingerprint data. The propagation model described in this paper can be used to generate estimated signal strength patterns for locations that were left out of the survey; and the values coming from the two different sources can be further handled in a common way. An algorithm is proposed to calculate a probability distribution over the floor plan using these expected values and the positioning-time measurements. The results from this location algorithm are combined with other probability distributions, generated by heuristics such as the distribution of walls, previous walking directions and typical indoor movement patterns, as well as data from G-sensors and digital compasses built into modern handheld devices. Other real-world issues are investigated like reaction to changes in the placement of radio beacons, and the comparability of various devices with different signal characteristics. The proposed algorithm can achieve an average positioning error of 3 metres in a common office environment using fingerprinting data, and errors are only about 50%greater when relying solely on simulated signal strength values

A mobilitást támogató technológiák vizsgálata a mobil hírközlésben és informatikában = Research of mobility supporting technologies in mobile communication and computing

A kutatási munka során a pályázati terveknek megfelelően az alábbi területeken értünk el jelentős eredményeket: -A heterogén mobil hálózatok együttműködési problémái -A mobil Internet Protokoll alkalmazásával kapcsolatos vizsgálatok -Útkeresési és csatornakijelölési algoritmusok fejlesztése és vizsgálata mobil hálózatok számára -A mobil hálózatok biztonsági kérdései -Többfelhasználós detekciós módszerek a kódosztásos többszörös hozzáféréses mobil rendszerekben -A heterogén mobil hálózatok forgalmi modellezése -A mobilitást támogató diszkrét algoritmusok, kódolási eljárások mobil hálózatokban Az eredmények a részterületeken jelentős publikációkban testesültek meg, ezek között 11 könyv vagy könyvrészlet (köztük Wiley monográfia a kvantum számítástechnikáról és kommunikációról, hazai monográfia a kriptográfiáról, a helyfüggő szolgáltatásokról, az új generációs mobil hálózatokról, a szoftver rádióról, a hálózati architektúrákról, az adatbiztonságról és ismeretterjesztő anyag a GPS rendszerekről), 18 idegen nyelvű referált folyóiratcikk (az ismert kumulatív impact faktor 15,11), 2 idegen nyelvű nem referált folyóiratcikk, 1 referált magyar nyelvű folyóiratcikk, 21 nem referált magyar nyelvű folyóiratcikk, 63 idegen nyelvű referált konferencia kiadvány, 12 idegen nyelvű nem referált konferencia kiadvány, 3 magyar nyelvű nem referált konferencia kiadvány, 61 magyar és idegen nyelvű diákkonferencia kiadvány és 11 egyéb szakmai alkotás/tanulmány szerepel. | According to the research plan during the research project important results have been produced in the following fields: -Co-existence of heterogeneous mobile networks -Applications of mobile Internet Protocol -Routing and channel assignment for mobile networks -Security problems of mobile networks -Multi-user detection methods in CDMA mobile systems -Traffic modeling for heterogeneous mobile networks -Mobility supporting discrete algorithms and coding in mobile networks The result have been published in prestigious publication forums, among them 11 books or book chapters (a monograph published by the Wiley about quantum computing and communications, a Hungarian monograph about cryptography, others about the location dependent services, the new generation networks, the software radio, the network architecture, the data security and the GPS system), 18 referred journal papers (the cumulative impact factor 15,11), 2 non referred journal papers, 1 referred Hungarian journal paper, 21 non referred Hungarian journal papers, 63 referred conference papers, 12 non referred conference papers, 3 non referred Hungarian conference papers, 61 English and Hungarian student conference papers and 11 other professional results/research reports/PhD dissertations

Az új algoritmusok és kódolási eljárások alkalmazása a mobil hírközlésben és informatikában = Application of new algorithms and coding procedures in mobile communications and computing

A kutatási munka során az alábbi résztémákban értünk el eredményeket: - mobil IP, - all IP hálózatok, - útkeresési algoritmusok, - hívásátadási algoritmusok, - mobil technológiák együttműködése, - a szolgáltatás minősége (QoS), - a mobil és informatikai hálózatok és rendszerek biztonsági kérdései, - több-felhasználós vétel, - kódosztásos többszörös hozzáférés, - forgalmi modellezés, - kódkonstrukció kódosztásos technológiákhoz, - kvantum számítástechnikai eljárások, - gráfelmélet, - kombinatorikus optimalizálás. A fenti szakterületeken végzett kutatásaink eredményei közül azokat emeljük ki, amelyeket az alábbi témákban értünk el: - A heterogén mobil hálózatok együttműködési problémái, - A mobil Internet Protokoll alkalmazásával kapcsolatos vizsgálatok, - Többfelhasználós detekciós módszerek a kódosztásos többszörös hozzáféréses mobil rendszerekben, - A heterogén mobil hálózatok forgalmi modellezése, - A mobil informatikai és távközlési hálózatok, rendszerek és szolgáltatások - biztonsági kérdései, - Kvantum számítástechnika és mérnöki alkalmazásai, - Útkeresési és csatornakijelölési algoritmusok fejlesztése és vizsgálata mobil hálózatok számára, alkalmazott gráfelmélet. A kutatásban résztvevők az eredményeket három megvédett PhD disszertációban, egy benyújtás előtt álló akadémiai doktori értekezésben és több beadás előtt álló PhD értekezésben használták fel. A tudományos iskola publikációs listája 135 elemből áll. | The members of the Scientific School have got new results in the following scientific fields: - Mobile IP, all IP networks, - Routing algorithms, - Hand-over algorithms, - Interworking of heterogeneous mobile technologies, - Quality of services (QoS), - Security problems of mobile and information networks and systems, - Multi-user detection, - Code division multiple access, - Traffic modeling, - Code construction for code division technologies, - Quantum computing, - Graph theory, - Combinatorial optimization. On the above mentioned scientific field we have the most important results in the following areas: - Interoperability issues of heterogeneous mobile networks, - Investigations on the applicability of mobile Internet Protocol, - Multi-user detection methods in code division multiple access systems, - Traffic models of heterogeneous mobile networks, - Security issues of mobile information and telecommunication networks, systems and services, - Quantum computing and its engineering applications, - Development and research of routing and channel assigning algorithms for mobile networks, application of the graph theory. The participants of the research used their results in three defended PhD theses, in a dissertation for DSc title, and in some other PhD theses before the final process. The number of the publications of the Scientific School is 135