CN107018495A - 一种基于信令数据的室内用户分层定位方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于信令数据的室内用户分层定位方法。本发明还公开了一种基于信令数据的室内用户分层定位系统。本发明利用现网信令数据，进行室内用户分层定位，该方式不依赖于大规模AP设备位置信息普查，WIFI网络资源数据充足且容易采集，无需设置楼宇室内结构分布图纸，定位过程简易，并且定位准确率高。

Description

一种基于信令数据的室内用户分层定位方法及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于信令数据的室内用户分层定位方法及系统。
背景技术
室内用户分层定位对运营商进行楼层级网络覆盖评估和优化具有重大意义，同一楼宇不同楼层之间因楼层结构不同可能存在巨大的网络质量差异。基于用户经纬度信息通过国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identification Number，IMSI)+小区(CELL)+时间(TIME)方式与测量报告(Measurement Report，MR)无线网络关联，将MR采样点定位到楼宇建筑内，可以进行楼宇网络质量评估，楼层级评估则需要进一步将用户位置按楼层进行分层定位。
目前，现有无线网络(WIFI)定位采用与用户终端介质访问控制(Media AccessControl，MAC)关联的方式，从用户类和认证类日志中提取用户上网连接设备(AP)，用户账号及设备的MAC、接收的信号强度指示(Received Signal Strength Indication，RSSI)值，与现有资源数据中AP设备实际经纬度进行匹配，利用信号传播模型，进行RSSI方式用户定位，或者通过多个WIFI网络的RSSI取值及AP设备经纬度，进行混合方式定位。
但现有的WIFI定位方式高度依赖于准确、完备的WIFI网络资源数据，需要有明确的室内AP设备安装位置及楼层，因此，在实际使用中，存在资源数据不足、资源数据采集困难，耗费巨大等问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于信令数据的室内用户分层定位方法及系统，旨在解决现有技术中WIFI定位中资源数据不足、资源数据采集困难、且耗费巨大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于信令数据的室内用户分层定位方法，所述方法包括以下步骤：
从待定位用户终端的信令数据中提取所述待定位用户终端所检测到的各WIFI网络的第一WIFI标识信息和第一RSSI值，以及所述待定位用户终端所处位置的当前经纬度；
根据所述当前经纬度确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识，并查找与所述楼宇标识对应的WIFI指纹库，所述WIFI指纹库中包括：楼层标识和WIFI标识信息之间的对应关系；
将所述第一RSSI值最高的第一WIFI标识信息作为目标WIFI标识信息，从所述WIFI指纹库中查找与所述目标WIFI标识信息对应的目标楼层标识。
优选地，所述从待定位用户终端的信令数据中提取所述待定位用户终端所检测到的各WIFI网络的第一WIFI标识信息和第一RSSI值，以及所述待定位用户终端所处位置的当前经纬度之前，所述方法还包括：
建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库。
优选地，所述建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库，具体包括：
从若干样本用户终端的信令数据中分别提取样本用户终端所检测到的各WIFI网络的第二WIFI标识信息和第二RSSI值，以及所述样本用户终端所处位置的样本经纬度；
根据样本经纬度将所述第二WIFI标识信息关联至相应楼宇；
根据第二RSSI值对各楼宇关联的第二WIFI标识信息进行聚类分层处理，以获得各楼宇不同楼层对应的WIFI组，所述WIFI组包括第二WIFI标识信息；
计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性；
根据计算的楼层相关性将WIFI组进行链接，以形成各楼宇的WIFI楼层链；
确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组；
根据所述底层WIFI组及WIFI楼层链确定各楼宇中WIFI组对应的楼层标识；
根据各楼宇中WIFI组及WIFI组对应的楼层标识生成各楼宇的WIFI指纹库。
优选地，通过下列公式计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性，
其中，C(a,b)＝Nbr(a,b)/Nbr(a)，C(fa,fb)为WIFI组fa和WIFI组fb之间的楼层相关性，Nbr(a)为WIFI a的RSSI值超过预设电平的样本用户终端数量，Nbr(a,b)为WIFI组fa中的WIFI a和WIFI组fb中的WIFI b同时出现时，WIFI a和WIFI b的RSSI值均超过预设电平且RSSI值的差值未超过预设差值的样本用户终端数量，WIFI a为WIFI组fa中第二WIFI标识信息为a的WIFI，WIFI b为WIFI组fb中第二WIFI标识信息为b的WIFI。
优选地，所述确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组，具体包括：
根据各楼宇的WIFI楼层链中WIFI组的GPS定位方式占比确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于信令数据的室内用户分层定位系统，所述系统包括：
参数提取模块，用于从待定位用户终端的信令数据中提取所述待定位用户终端所检测到的各WIFI网络的第一WIFI标识信息和第一RSSI值，以及所述待定位用户终端所处位置的当前经纬度；
指纹库查找模块，用于根据所述当前经纬度确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识，并查找与所述楼宇标识对应的WIFI指纹库，所述WIFI指纹库中包括：楼层标识和WIFI标识信息之间的对应关系；
楼层定位模块，用于将所述第一RSSI值最高的第一WIFI标识信息作为目标WIFI标识信息，从所述WIFI指纹库中查找与所述目标WIFI标识信息对应的目标楼层标识。
优选地，所述系统还包括：
指纹库建立模块，用于建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库。
优选地，所述指纹库建立模块，还用于从若干样本用户终端的信令数据中分别提取样本用户终端所检测到的各WIFI网络的第二WIFI标识信息和第二RSSI值，以及所述样本用户终端所处位置的样本经纬度；根据样本经纬度将所述第二WIFI标识信息关联至相应楼宇；根据第二RSSI值对各楼宇关联的第二WIFI标识信息进行聚类分层处理，以获得各楼宇不同楼层对应的WIFI组，所述WIFI组包括第二WIFI标识信息；计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性；根据计算的楼层相关性将WIFI组进行链接，以形成各楼宇的WIFI楼层链；确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组；根据所述底层WIFI组及WIFI楼层链确定各楼宇中WIFI组对应的楼层标识；根据各楼宇中WIFI组及WIFI组对应的楼层标识生成各楼宇的WIFI指纹库。
优选地，所述指纹库建立模块通过下列公式计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性，
其中，C(a,b)＝Nbr(a,b)/Nbr(a)，C(fa,fb)为WIFI组fa和WIFI组fb之间的楼层相关性，Nbr(a)为WIFI a的RSSI值超过预设电平的样本用户终端数量，Nbr(a,b)为WIFI组fa中的WIFI a和WIFI组fb中的WIFI b同时出现时，WIFI a和WIFI b的RSSI值均超过预设电平且RSSI值的差值未超过预设差值的样本用户终端数量，WIFI a为WIFI组fa中第二WIFI标识信息为a的WIFI，WIFI b为WIFI组fb中第二WIFI标识信息为b的WIFI。
优选地，所述指纹库建立模块根据各楼宇的WIFI楼层链中WIFI组的GPS定位方式占比确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组。
本发明利用现网信令数据，进行室内用户分层定位，该方式不依赖于大规模AP设备位置信息普查，WIFI网络资源数据充足且容易采集，无需设置楼宇室内结构分布图纸，定位过程简易，并且定位准确率高。
附图说明
图1为本发明基于信令数据的室内用户分层定位方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明基于信令数据的室内用户分层定位方法第二实施例的流程示意图；
图3为本发明实施例中楼宇、楼层和WIFI之间的关系示意图；
图4为本发明实施例中WIFI分组的示意图；
图5为本发明实施例中楼层链的示意图；
图6为本发明实施例中各楼宇中WIFI组对应的楼层标识的示意图；
图7为本发明实施例中WIFI指纹库的示意图；
图8为本发明基于信令数据的室内用户分层定位系统第一实施例的功能模块示意图；
图9为本发明基于信令数据的室内用户分层定位系统第二实施例的功能模块示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明第一实施例提供一种基于信令数据的室内用户分层定位方法，所述方法包括：
S10：从待定位用户终端的信令数据中提取所述待定位用户终端所检测到的各WIFI网络的第一WIFI标识信息(例如：WIFI的MAC地址)和第一RSSI值，以及所述待定位用户终端所处位置的当前经纬度；
需要说明的是，本实施例的方法的执行主体为服务器或上位机等具有数据处理能力的设备。
可理解的是，所述待定位用户终端可为手机、平板电脑或笔记本电脑等可连接WIFI的设备。
应理解的是，所述信令数据是长期演进(Long Term Evolution,LTE)网络中非常重要的管理和监控数据，室内用户与LTE网络进行信令交互时，部分应用程序(APP)会将终端侦测到的WIFI网络MAC地址、RSSI值等信息上传至LTE网络，现有WIFI的AP在实际室内覆盖半径约为10-15米,不管其是否加密，都会向周围广播信号，信号中包含此WIFI网络的唯一全球ID(例如：MAC地址)，即使距离较远，无法建立连接，也可以侦听到它的存在，通过分析用户面信令数据中WIFI信息，则可提取用户终端接收到的WIFI网络ID及对应的RSSI值。
在具体实现中，从待定位用户终端的信令数据中提取数据时需要基于中国移动集团DPI数据采集规范，具体地，采集用户面信令S1-U口的原始数据包，解析用户位置信息(包括经纬度、定位方式及定位精度等)，并从上行HttpContent提取WIFI信息(MAC地址和RSSI值)。其中，所述定位方式包括GPS定位、WIFI定位和小区定位3种。GPS定位是根据用户手机的GPS进行定位，定位精度在10米以内。在没有打开GPS的情况下，可以根据用户检测的WIFI信号进行定位，定位精度在40米以上。如果没有GPS和WIFI，只能根据占用的2G、3G或4G网络的小区来进行定位，定位精度在200米以上。
S20：根据所述当前经纬度确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识，并查找与所述楼宇标识对应的WIFI指纹库，所述WIFI指纹库中包括：楼层标识和WIFI标识信息之间的对应关系；
可理解的是，通常经纬度和楼宇之间存在一一对应关系，故而，可根据所述当前经纬度确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识，为便于查询可设置一个经纬度和楼宇标识之间的对应表格，根据所述当前经纬度通常查表的方式即可确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识。
S30：将所述第一RSSI值最高的第一WIFI标识信息作为目标WIFI标识信息，从所述WIFI指纹库中查找与所述目标WIFI标识信息对应的目标楼层标识，所述目标楼层标识用于反映所述待定位用户终端所处楼层。
需要说明的是，第一RSSI值和第一WIFI标识信息之间通常存在一一对应关系，故而，所述第一RSSI值最高的第一WIFI标识信息对应的WIFI网络可确定待定位用户终端所处楼层(即与目标楼层标识对应)。
本实施例利用现网信令数据，进行室内用户分层定位，该方式不依赖于大规模AP设备位置信息普查，WIFI网络资源数据充足且容易采集，无需设置楼宇室内结构分布图纸，定位过程简易，并且定位准确率高。
参照图2，图2为本发明基于信令数据的室内用户分层定位方法第二实施例的流程示意图，基于上述图1所示的实施例，提出本发明基于信令数据的室内用户分层定位方法的第二实施例。
本实施例中，步骤S10之前，所述方法还包括：
S00：建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库。
为便于查找与所述楼宇标识对应的WIFI指纹库，故而，本实施例中，需要预先建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库。
为保证WIFI指纹库的准确度，本实施例中，步骤S00具体可通过以下八个步骤实现：
步骤一、从若干样本用户终端的信令数据中分别提取样本用户终端所检测到的各WIFI网络的第二WIFI标识信息和第二RSSI值，以及所述样本用户终端所处位置的样本经纬度；
可理解的是，为了保证建立WIFI指纹库的效果，通常需要足够数量的样本，故而，在具体实现中，通常会采用大数据的方式来抓取大量样本用户终端的信令数据。
步骤二、根据样本经纬度将所述第二WIFI标识信息关联至相应楼宇；
需要说明的是，由于不同的楼宇具有不同的WIFI网络，故而，参照图3，可根据样本经纬度将所述第二WIFI标识信息关联至相应楼宇。
步骤三、根据第二RSSI值对各楼宇关联的第二WIFI标识信息进行聚类分层处理，以获得各楼宇不同楼层对应的WIFI组，所述WIFI组包括第二WIFI标识信息；
考虑到WIFI网络信号传播受环境影响较大，穿墙性能差，对钢筋混凝土的楼面和墙体信号衰减快等特点，通过大量实际测试验证，通过设置第二RSSI值的门限值，对RSSI值进行强弱分类，可以确定对应的WIFI网络是否属于相同楼层，实现单个用户WIFI网络的同层定位。
在具体实现中，考虑到WIFI信号穿墙性能差(穿墙后衰减15DB以上)的特点，参照图4，同一个信令数据中的强电平(比如第二RSSI值>-60，门限值-60可调)WIFI属于相同楼层，故而，跟同一WIFI同楼层的其它两个WIFI也是同楼层，故而，根据上述规则，可以将所有的强信号WIFI进行楼层分组，划分出多个WIFI组。
步骤四、计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性；
需要说明的是，通过计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性，对楼宇楼层进行排序，可建立起自下而上的空间楼宇分层模型。在对同一用户终端的WIFI网络进行分析时，根据两个WIFI同时出现的概率及电平(即第二RSSI值)差值,可以计算出两个WIFI组的相关性，同时出现的概率越大，电平差值越小，则两个WIFI组的关系越紧密，是相邻楼层的可能性越大。以任意两个不同楼层中WIFI组之间的楼层相关性，计算楼层与楼层之间的相关性。
可理解的是，两个WIFI同时出现的概率越大，第二RSSI值之间的差值越小，说明两个WIFI的关系越紧密，处于相邻楼层的概率越高。根据此原理，可通过下列公式计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性，
其中，C(a,b)＝Nbr(a,b)/Nbr(a)，C(fa,fb)为WIFI组fa和WIFI组fb之间的楼层相关性，Nbr(a)为WIFI a的RSSI值超过预设电平(可设置为-90db，当然也可根据需要进行调整)的样本用户终端数量，Nbr(a,b)为WIFI组fa中的WIFI a和WIFI组fb中的WIFI b同时出现时，WIFI a和WIFI b的RSSI值均超过预设电平且RSSI值的差值未超过预设差值(可设置为-10db，当然也可根据需要进行调整)的样本用户终端数量，WIFI a为WIFI组fa中第二WIFI标识信息为a的WIFI，WIFI b为WIFI组fb中第二WIFI标识信息为b的WIFI。
步骤五、根据计算的楼层相关性将WIFI组进行链接，以形成各楼宇的WIFI楼层链；
可理解的而是，对每个楼层对应的WIFI组找出与其相关性最大的两个楼层对应的WIFI组，作为其上下两个相邻楼层对应的WIFI组。从任意一个楼层对应的WIFI组开始，依此遍历其相邻楼层对应的WIFI组，得出整个楼宇所有楼层相互连接的WIFI楼层链，参照图5。
步骤六、确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组；
可理解的是，在实际网络覆盖中，底层WIFI可以覆盖到楼宇周围的道路，MR采样点一般比高楼层的数量多，且定位方式包括WIFI定位和GPS定位，高楼层WIFI只能被室内用户检测到，定位方式主要为WIFI定位。根据这个特征，可以区分WIFI楼层链的高层和底层，故而，可根据各楼宇的WIFI楼层链中WIFI组的GPS定位方式占比确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组。
需要说明的是，底层的WIFI可以覆盖到楼宇周围的道路，样本用户终端数量一般比高楼层的数量要多，并且定位方式比较丰富(包括WIFI定位和GPS定位)，高楼层的WIFI只能被室内用户检测到，定位方式主要为WIFI定位。根据这个特征，可以将WIFI楼层链的高层和底层区分开，也就是说，先计算每个楼层WIFI的GPS定位方式占比Rgps，并取Rgps最高的WIFI组作为底层WIFI组。
在具体实现中，GPS定位方式占比Rgps可通过下式计算，
Rgps＝Nbrgps/(Nbrgps+Nbrwifi+Nbrcell)，
其中，Nbrgps为GPS定位的样本用户终端数量，Nbrwifi为WIFI定位的样本用户终端数量，Nbrcell为小区定位的样本用户终端数量。
步骤七、根据所述底层WIFI组及WIFI楼层链确定各楼宇中WIFI组对应的楼层标识；
需要说明的是，根据区分的楼层链的高层和底层可依次对WIFI楼层链从低到高进行楼层排序，确定各楼宇中WIFI组对应的楼层标识，也就是说，底层确立以后，可以根据其它楼层对应的WIFI组与底层WIFI组之间的距离来确定其它楼层的层数。参照图6，确定Fa为底层(即1层)以后，可确定所有其它楼层的层数。
步骤八、根据各楼宇中WIFI组及WIFI组对应的楼层标识生成各楼宇的WIFI指纹库。
故而，根据各楼宇中WIFI组及WIFI组对应的楼层标识即可生成各楼宇的WIFI指纹库，所述WIFI指纹库可参照图7。
当然，为使所述WIFI指纹库中所记录的信息更多，从而更加方便进行数据更新及管理，本实施例中，所述WIFI指纹库可参照下表：
参照图8，本发明第一实施例提供一种基于信令数据的室内用户分层定位系统，所述系统包括：
参数提取模块10，用于从待定位用户终端的信令数据中提取所述待定位用户终端所检测到的各WIFI网络的第一WIFI标识信息和第一RSSI值，以及所述待定位用户终端所处位置的当前经纬度；
需要说明的是，本实施例的系统部署于服务器或上位机等具有数据处理能力的设备上。
可理解的是，所述待定位用户终端可为手机、平板电脑或笔记本电脑等可连接WIFI的设备。
应理解的是，所述信令数据是长期演进(Long Term Evolution,LTE)网络中非常重要的管理和监控数据，室内用户与LTE网络进行信令交互时，部分应用程序(APP)会将终端侦测到的WIFI网络MAC地址、RSSI值等信息上传至LTE网络，现有WIFI的AP在实际室内覆盖半径约为10-15米,不管其是否加密，都会向周围广播信号，信号中包含此WIFI网络的唯一全球ID(例如：MAC地址)，即使距离较远，无法建立连接，也可以侦听到它的存在，通过分析用户面信令数据中WIFI信息，则可提取用户终端接收到的WIFI网络ID及对应的RSSI值。
在具体实现中，从待定位用户终端的信令数据中提取数据时需要基于中国移动集团DPI数据采集规范，具体地，采集用户面信令S1-U口的原始数据包，解析用户位置信息(包括经纬度、定位方式及定位精度等)，并从上行HttpContent提取WIFI信息(MAC地址和RSSI值)。其中，所述定位方式包括GPS定位、WIFI定位和小区定位3种。GPS定位是根据用户手机的GPS进行定位，定位精度在10米以内。在没有打开GPS的情况下，可以根据用户检测的WIFI信号进行定位，定位精度在40米以上。如果没有GPS和WIFI，只能根据占用的2G、3G或4G网络的小区来进行定位，定位精度在200米以上。
指纹库查找模块20，用于根据所述当前经纬度确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识，并查找与所述楼宇标识对应的WIFI指纹库，所述WIFI指纹库中包括：楼层标识和WIFI标识信息之间的对应关系；
可理解的是，通常经纬度和楼宇之间存在一一对应关系，故而，可根据所述当前经纬度确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识，为便于查询可设置一个经纬度和楼宇标识之间的对应表格，根据所述当前经纬度通常查表的方式即可确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识。
楼层定位模块30，用于将所述第一RSSI值最高的第一WIFI标识信息作为目标WIFI标识信息，从所述WIFI指纹库中查找与所述目标WIFI标识信息对应的目标楼层标识，所述目标楼层标识用于反映所述待定位用户终端所处楼层。
需要说明的是，第一RSSI值和第一WIFI标识信息之间通常存在一一对应关系，故而，所述第一RSSI值最高的第一WIFI标识信息对应的WIFI网络可确定待定位用户终端所处楼层(即与目标楼层标识对应)。
本实施例利用现网信令数据，进行室内用户分层定位，该方式不依赖于大规模AP设备位置信息普查，WIFI网络资源数据充足且容易采集，无需设置楼宇室内结构分布图纸，定位过程简易，并且定位准确率高。
参照图9，图9为本发明基于信令数据的室内用户分层定位系统第二实施例的功能模块示意图，基于上述图8所示的实施例，提出本发明基于信令数据的室内用户分层定位系统的第二实施例。
本实施例中，所述系统还包括：
指纹库建立模块00，用于建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库。
为便于查找与所述楼宇标识对应的WIFI指纹库，故而，本实施例中，需要预先建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库。
为保证WIFI指纹库的准确度，本实施例中，所述指纹库建立模块建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库具体可通过以下八个步骤实现：
步骤一、从若干样本用户终端的信令数据中分别提取样本用户终端所检测到的各WIFI网络的第二WIFI标识信息和第二RSSI值，以及所述样本用户终端所处位置的样本经纬度；
可理解的是，为了保证建立WIFI指纹库的效果，通常需要足够数量的样本，故而，在具体实现中，通常会采用大数据的方式来抓取大量样本用户终端的信令数据。
步骤二、根据样本经纬度将所述第二WIFI标识信息关联至相应楼宇；
需要说明的是，由于不同的楼宇具有不同的WIFI网络，故而，参照图3，可根据样本经纬度将所述第二WIFI标识信息关联至相应楼宇。
步骤三、根据第二RSSI值对各楼宇关联的第二WIFI标识信息进行聚类分层处理，以获得各楼宇不同楼层对应的WIFI组，所述WIFI组包括第二WIFI标识信息；
考虑到WIFI网络信号传播受环境影响较大，穿墙性能差，对钢筋混凝土的楼面和墙体信号衰减快等特点，通过大量实际测试验证，通过设置第二RSSI值的门限值，对RSSI值进行强弱分类，可以确定对应的WIFI网络是否属于相同楼层，实现单个用户WIFI网络的同层定位。
在具体实现中，考虑到WIFI信号穿墙性能差(穿墙后衰减15DB以上)的特点，参照图4，同一个信令数据中的强电平(比如第二RSSI值>-60，门限值-60可调)WIFI属于相同楼层，故而，跟同一WIFI同楼层的其它两个WIFI也是同楼层，故而，根据上述规则，可以将所有的强信号WIFI进行楼层分组，划分出多个WIFI组。
步骤四、计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性；
需要说明的是，通过计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性，对楼宇楼层进行排序，可建立起自下而上的空间楼宇分层模型。在对同一用户终端的WIFI网络进行分析时，根据两个WIFI同时出现的概率及电平(即第二RSSI值)差值,可以计算出两个WIFI组的相关性，同时出现的概率越大，电平差值越小，则两个WIFI组的关系越紧密，是相邻楼层的可能性越大。以任意两个不同楼层中WIFI组之间的楼层相关性，计算楼层与楼层之间的相关性。
可理解的是，两个WIFI同时出现的概率越大，第二RSSI值之间的差值越小，说明两个WIFI的关系越紧密，处于相邻楼层的概率越高。根据此原理，可通过下列公式计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性，
其中，C(a,b)＝Nbr(a,b)/Nbr(a)，C(fa,fb)为WIFI组fa和WIFI组fb之间的楼层相关性，Nbr(a)为WIFI a的RSSI值超过预设电平(可设置为-90db，当然也可根据需要进行调整)的样本用户终端数量，Nbr(a,b)为WIFI组fa中的WIFI a和WIFI组fb中的WIFI b同时出现时，WIFI a和WIFI b的RSSI值均超过预设电平且RSSI值的差值未超过预设差值(可设置为-10db，当然也可根据需要进行调整)的样本用户终端数量，WIFI a为WIFI组fa中第二WIFI标识信息为a的WIFI，WIFI b为WIFI组fb中第二WIFI标识信息为b的WIFI。
步骤五、根据计算的楼层相关性将WIFI组进行链接，以形成各楼宇的WIFI楼层链；
可理解的而是，对每个楼层对应的WIFI组找出与其相关性最大的两个楼层对应的WIFI组，作为其上下两个相邻楼层对应的WIFI组。从任意一个楼层对应的WIFI组开始，依此遍历其相邻楼层对应的WIFI组，得出整个楼宇所有楼层相互连接的WIFI楼层链，参照图5。
步骤六、确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组；
可理解的是，在实际网络覆盖中，底层WIFI可以覆盖到楼宇周围的道路，MR采样点一般比高楼层的数量多，且定位方式包括WIFI定位和GPS定位，高楼层WIFI只能被室内用户检测到，定位方式主要为WIFI定位。根据这个特征，可以区分WIFI楼层链的高层和底层，故而，可根据各楼宇的WIFI楼层链中WIFI组的GPS定位方式占比确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组。
需要说明的是，底层的WIFI可以覆盖到楼宇周围的道路，样本用户终端数量一般比高楼层的数量要多，并且定位方式比较丰富(包括WIFI定位和GPS定位)，高楼层的WIFI只能被室内用户检测到，定位方式主要为WIFI定位。根据这个特征，可以将WIFI楼层链的高层和底层区分开，也就是说，先计算每个楼层WIFI的GPS定位方式占比Rgps，并取Rgps最高的WIFI组作为底层WIFI组。
在具体实现中，GPS定位方式占比Rgps可通过下式计算，
Rgps＝Nbrgps/(Nbrgps+Nbrwifi+Nbrcell)，
其中，Nbrgps为GPS定位的样本用户终端数量，Nbrwifi为WIFI定位的样本用户终端数量，Nbrcell为小区定位的样本用户终端数量。
步骤七、根据所述底层WIFI组及WIFI楼层链确定各楼宇中WIFI组对应的楼层标识；
需要说明的是，根据区分的楼层链的高层和底层可依次对WIFI楼层链从低到高进行楼层排序，确定各楼宇中WIFI组对应的楼层标识，也就是说，底层确立以后，可以根据其它楼层对应的WIFI组与底层WIFI组之间的距离来确定其它楼层的层数。参照图6，确定Fa为底层(即1层)以后，可确定所有其它楼层的层数。
步骤八、根据各楼宇中WIFI组及WIFI组对应的楼层标识生成各楼宇的WIFI指纹库。
故而，根据各楼宇中WIFI组及WIFI组对应的楼层标识即可生成各楼宇的WIFI指纹库，所述WIFI指纹库可参照图7。
当然，为使所述WIFI指纹库中所记录的信息更多，从而更加方便进行数据更新及管理，本实施例中，所述WIFI指纹库可参照下表：
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于信令数据的室内用户分层定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
从待定位用户终端的信令数据中提取所述待定位用户终端所检测到的各WIFI网络的第一WIFI标识信息和第一RSSI值，以及所述待定位用户终端所处位置的当前经纬度；
根据所述当前经纬度确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识，并查找与所述楼宇标识对应的WIFI指纹库，所述WIFI指纹库中包括：楼层标识和WIFI标识信息之间的对应关系；
将所述第一RSSI值最高的第一WIFI标识信息作为目标WIFI标识信息，从所述WIFI指纹库中查找与所述目标WIFI标识信息对应的目标楼层标识。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从待定位用户终端的信令数据中提取所述待定位用户终端所检测到的各WIFI网络的第一WIFI标识信息和第一RSSI值，以及所述待定位用户终端所处位置的当前经纬度之前，所述方法还包括：
建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库，具体包括：
从若干样本用户终端的信令数据中分别提取样本用户终端所检测到的各WIFI网络的第二WIFI标识信息和第二RSSI值，以及所述样本用户终端所处位置的样本经纬度；
根据样本经纬度将所述第二WIFI标识信息关联至相应楼宇；
根据第二RSSI值对各楼宇关联的第二WIFI标识信息进行聚类分层处理，以获得各楼宇不同楼层对应的WIFI组，所述WIFI组包括第二WIFI标识信息；
计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性；
根据计算的楼层相关性将WIFI组进行链接，以形成各楼宇的WIFI楼层链；
确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组；
根据所述底层WIFI组及WIFI楼层链确定各楼宇中WIFI组对应的楼层标识；
根据各楼宇中WIFI组及WIFI组对应的楼层标识生成各楼宇的WIFI指纹库。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过下列公式计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性，
其中，C(a,b)＝Nbr(a,b)/Nbr(a)，C(fa,fb)为WIFI组fa和WIFI组fb之间的楼层相关性，Nbr(a)为WIFI a的RSSI值超过预设电平的样本用户终端数量，Nbr(a,b)为WIFI组fa中的WIFI a和WIFI组fb中的WIFI b同时出现时，WIFI a和WIFI b的RSSI值均超过预设电平且RSSI值的差值未超过预设差值的样本用户终端数量，WIFI a为WIFI组fa中第二WIFI标识信息为a的WIFI，WIFI b为WIFI组fb中第二WIFI标识信息为b的WIFI。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组，具体包括：
根据各楼宇的WIFI楼层链中WIFI组的GPS定位方式占比确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组。
6.一种基于信令数据的室内用户分层定位系统，其特征在于，所述系统包括：
参数提取模块，用于从待定位用户终端的信令数据中提取所述待定位用户终端所检测到的各WIFI网络的第一WIFI标识信息和第一RSSI值，以及所述待定位用户终端所处位置的当前经纬度；
指纹库查找模块，用于根据所述当前经纬度确定所述待定位用户终端所属楼宇的楼宇标识，并查找与所述楼宇标识对应的WIFI指纹库，所述WIFI指纹库中包括：楼层标识和WIFI标识信息之间的对应关系；
楼层定位模块，用于将所述第一RSSI值最高的第一WIFI标识信息作为目标WIFI标识信息，从所述WIFI指纹库中查找与所述目标WIFI标识信息对应的目标楼层标识。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
指纹库建立模块，用于建立不同楼宇标识分别对应的WIFI指纹库。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述指纹库建立模块，还用于从若干样本用户终端的信令数据中分别提取样本用户终端所检测到的各WIFI网络的第二WIFI标识信息和第二RSSI值，以及所述样本用户终端所处位置的样本经纬度；根据样本经纬度将所述第二WIFI标识信息关联至相应楼宇；根据第二RSSI值对各楼宇关联的第二WIFI标识信息进行聚类分层处理，以获得各楼宇不同楼层对应的WIFI组，所述WIFI组包括第二WIFI标识信息；计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性；根据计算的楼层相关性将WIFI组进行链接，以形成各楼宇的WIFI楼层链；确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组；根据所述底层WIFI组及WIFI楼层链确定各楼宇中WIFI组对应的楼层标识；根据各楼宇中WIFI组及WIFI组对应的楼层标识生成各楼宇的WIFI指纹库。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述指纹库建立模块通过下列公式计算各楼宇的WIFI组之间的楼层相关性，
其中，C(a,b)＝Nbr(a,b)/Nbr(a)，C(fa,fb)为WIFI组fa和WIFI组fb之间的楼层相关性，Nbr(a)为WIFI a的RSSI值超过预设电平的样本用户终端数量，Nbr(a,b)为WIFI组fa中的WIFI a和WIFI组fb中的WIFI b同时出现时，WIFI a和WIFI b的RSSI值均超过预设电平且RSSI值的差值未超过预设差值的样本用户终端数量，WIFI a为WIFI组fa中第二WIFI标识信息为a的WIFI，WIFI b为WIFI组fb中第二WIFI标识信息为b的WIFI。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述指纹库建立模块根据各楼宇的WIFI楼层链中WIFI组的GPS定位方式占比确定各楼宇的WIFI楼层链中与底层楼层对应的底层WIFI组。
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