一种基于网络坐标系统的IP定位方法

摘要

本发明公开了一种基于网络坐标系统的IP定位方法，首先以探测源为节点构建网络坐标系统，然后根据已知地理位置的地标与探测源之间的时延构建以地标为节点的网络坐标系统，当目标IP与地标之间的时延可计算时，就可测出目标IP的位置；首先，本发明利用已知的探测源建立起网络坐标系统，然后将不同的地标作为探测源的邻居节点，很好的解决了由于目标IP周围没有可测量时延的探测源或者只有测量的时延误差较大的探测源的问题；其次，本发明利用多个地标和目标IP间的预测时延来计算地标对目标IP的距离约束，然后将这些距离约束形成一个集合，集合内的区域为目标IP的定位区域，使目标IP的定位区域更加的准确。

主权项

一种基于网络坐标系统的IP定位方法，其特征在于，包括以下两个步骤：A：网络坐标系统的构建，分为以下两个步骤：A1：建立以探测源为节点的网络坐标系统：测量探测源i和探测源j间的实际时延T_ij，探测源i和探测源j的网络坐标分别记为x_i(x_i＝<x_i1,x_i2,...,x_in>)和x_j(x_j＝<x_j1,x_j2,...,x_jn>)，利用求多元函数y1的无约束最小值的最优化算法计算使得下式中y1最小的x_i和x_j，即为探测源i和探测源j在网络坐标系统中的坐标；$y1=min\underset{i,j}{\Sigma }{(T_{ij}-||x_i-x_j|\left|\right)}^2;$进入下一步；A2：计算地标在网络坐标系统的坐标：测量从探测源i到地标之间的时延利用求多元函数y2的无约束最小值的最优化算法计算计算使得下式中y2最小的即为地标在网络坐标系统中的坐标其中，探测源i在网络坐标系统的坐标x_i在A1步骤中已求出；$y2=min\underset{i}{\Sigma }{(\overline{T_{ij}}-||x_i-\overline{x_j}|\left|\right)}^2$B：基于预测时延的定位目标IP：B1：计算预测时延与地理距离的转换关系：依据地标在网络坐标系统中的坐标和地理空间中的经纬度，计算地标间的时延与地理距离之间的转换关系，利用求多元函数y3的无约束最小值的最优化算法计算找出使得下式中y3最小的ρ，即为预测时延到距离的转换系数，其中，和为A2步骤中求得的地标和在网络坐标系统中的坐标，D_ij为地标和地标间的实际的地理距离；$y3=min\underset{i,j}{\Sigma }{(D_{ij}-\rho \times ||\overline{x_i}-\overline{x_j}|\left|\right)}^2$B2：计算目标IP在网络坐标系统中的坐标：测量地标到目标的时延利用求多元函数y4的无约束最小值的最优化算法计算使得下式中y4最小的即为目标在网络坐标系统中的坐标，其中，为地标在网络坐标系统的坐标；$y4=min\underset{i}{\Sigma }{({\overrightarrow{T}}_{ij}-||\overline{x_i}-\overrightarrow{\overline{x_i}}|\left|\right)}^2$B3：基于预测时延定位目标IP：将与目标IP间时延可测的地标的集合记作L，依据L中地标和目标IP在网络坐标系统中的坐标与两者间的时延，然后结合B1步骤中求出的转换系数ρ的取值，根据下式：$C_i=\rho \times \left|\right|\overline{x_i}-\overrightarrow{\overline{xi}}\left|\right|$即可得到地标和目标IP的地理距离C_i，那么各个地标和目标IP之间的地理距离C_i的交集C即为目标IP的定位区域,即目标IP在以下区域C内：$C=\underset{i\in L}{\cap }\overline{C_i}\left(\right({\mathrm{lat}}_i,{\mathrm{lng}}_i),C_i)$其中，为地标i对目标j计算的可能区域，即以地标的经纬度(lat_i,lng_i)为圆心，地标以和目标IP的地理距离C_i为半径的圆的覆盖区域。