CN107197518A - 一种确定终端位置的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种确定终端位置的方法及装置，该方法包括：采集第一预设时间段内的各信令数据和各测量报告，信令数据包括用户标识、第一时间戳、第一通信连接参数，测量报告包括信号到达角AOA、时间提前量TA、服务小区标识Cell ID、第二时间戳、第二通信连接参数；根据用户标识确定信令数据集合对应的终端；根据第一通信连接参数、第二通信连接参数、第一时间戳和所述第二时间戳，在各测量报告中确定与每一信令数据相关联的测量报告；根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和Cell ID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置，用以解决现有技术定位方法复杂、结果不准确的问题。

Description

一种确定终端位置的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种确定终端位置的方法及装置。

背景技术

目前移动通信网络建设中，随着室内分布系统(简称室分系统)成为建设的重点，准确定位室内分布系统中的终端，根据终端在不同时刻所处的位置，分析室内分布系统中的常驻用户，进而优化移动通信用户的无线网络质量成为新的需求。

目前移动通信领域2G\3G\4G的室内稳定用户的定位方法通常采用三点定位法，需要同时测量至少三个基站信号到达的时间差，根据时间差计算出终端的位置。但在实际应用中获取数据较困难、计算方法复杂，且该方法受环境、基站GPS间同步偏差、同频干扰的影响较大。从实际网络测试来看，该方法很难达到理论的精度，且实现的复杂度较高。

综上，亟需一种实现方法简便，且结果准确的确定终端位置的方法。

发明内容

本发明实施例提供一种确定终端位置的方法及装置，用以解决现有技术定位方法复杂、结果不准确的问题。

本发明方法包括一种确定终端位置的方法，该方法包括：采集第一预设时间段内的各信令数据和各测量报告，所述信令数据包括用户标识、第一时间戳、第一通信连接参数，所述测量报告包括AOA(信号到达角)、TA(时间提前量)、Cell ID(服务小区标识)、第二时间戳、第二通信连接参数；

根据所述用户标识确定所述信令数据集合对应的终端；

根据所述第一通信连接参数、所述第二通信连接参数、所述第一时间戳和所述第二时间戳，在各测量报告中确定与每一信令数据相关联的测量报告；

根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和Cell ID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置。

基于同样的发明构思，本发明实施例进一步地提供一种确定终端位置的装置，该装置包括：采集单元，用于采集第一预设时间段内的各信令数据和各测量报告，所述信令数据包括用户标识、第一时间戳、第一通信连接参数，所述测量报告包括信号到达角AOA、时间提前量TA、服务小区标识Cell ID、第二时间戳、第二通信连接参数；

确定终端单元，用于根据所述用户标识确定所述信令数据集合对应的终端；

确定测量报告单元，用于根据所述第一通信连接参数、所述第二通信连接参数、所述第一时间戳和所述第二时间戳，在各测量报告中确定与每一信令数据相关联的测量报告；

确定位置单元，用于根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和Cell ID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置。

本发明实施例一方面采集设定时间段内的信令数据和测量报告，根据信令数据中的用户标识确定对应的终端；另一方面通过信令数据中的时间戳和其它通信连接参数信息，得到与该信令数据关联的测量报告，进而根据测量报告中终端在该时刻下的AOA、TA和Cell ID，定位终端在所述信令数据对应的时刻下的地理位置。可见，这种定位方法结合使用了信令数据和测量报告，因为MR数据采集时间粒度小，而且利用AOA、TA和Cell ID定位终端，可以将误差缩小为78米，所以定位结果更加精细、准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供一种确定终端位置的方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供一种Cell ID+AOA+TA定位方法示意图；

图3为本发明实施例提供一种稳定活动范围的示意图；

图4为本发明实施例提供一种确定终端位置的装置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供一种确定终端位置的方法流程示意图，具体地实现方法包括：

步骤S101，采集第一预设时间段内的各信令数据和各测量报告，所述信令数据包括用户标识、第一时间戳、第一通信连接参数，所述测量报告包括信号到达角AOA、时间提前量TA、服务小区标识Cell ID、第二时间戳、第二通信连接参数；

步骤S102，根据所述用户标识确定所述信令数据集合对应的终端。

步骤S103，根据所述第一通信连接参数、所述第二通信连接参数、所述第一时间戳和所述第二时间戳，在各测量报告中确定与每一信令数据相关联的测量报告。

步骤S104，根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和Cell ID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置。

在GSM系统，通常是采集Mc接口的语音信令数据，在LTE(Long TermEvolution，长期演进)主要是采集S1口信令数据，因为从S1口采集的信令数据是以数据业务为主，单个终端用户信令交互频次高，有利于终端位置准确判断和分析。

例如，如表一所示，根据中国移动系统数据接口及规则表采集信令数据，每次采集到的信令文件中包含如下信息：IMSI(用户标识)等，时间戳，ECGI(占用的小区)，MME UE S1AP ID(接口字段关键参数)，MME Group ID(核心网组标识)，MME Code(核心网编号)等。

表一：

另外，根据中国移动TD-LTE数字蜂窝移动通信网无线操作维护中心(OMC-R)测量报告技术要求采集MR(测量报告)数据，如表二所示，每5s采集的MR采样点文件中包含如下信息：占用的小区ECGI，时间戳，MME UES1AP ID，MME Group ID，MME Code，AOA信息，TA信息等关键参数；

表二：

进一步地，确定包含所述第一时间戳的第二预设时间段；在所述测量报告中确定与所述信令数据相关联的测量报告，所述相关联的测量报告的第二通信连接参数包含所述第一通信连接参数，且所述相关联的测量报告的第二时间戳落在所述第二预设时间段内。

例如，针对表一的信令数据和表二的MR数据，可通过信令数据的第一通信连接参数和MR文件中的第二通信连接参数二者共有的通信连接参数，其中，所述共有通信连接参数至少包括核心网编号MME Code、核心网组标识MMEGroup ID、接口字段关键参数MME UE S1AP ID中的一个或多个。同时结合使用信令数据和MR数据中的时间戳信息将表一的信令数据和表二的MR数据关联在一起。由于信令数据和MR数据时间戳不完全一致，在对MR数据关联匹配时，确定包含所述第一时间戳的第二预设时间段的方法可以是在信令数据时间段前后各增加5分钟，如信令数据采集时间段：01：00～02：00，第一时间戳是01：30，则第二预设时间段即MR数据采集时间段可以是：00：55～02：05，进行用户MR数据关联。理论上，MR数据以5s周期采集数据，理想、极限采样点数量为840个，实际采样点数≤840。其中，关联之后的信令数据和MR数据如表三所示：

表三：

进一步地，Cell ID+AOA+TA定位方法的具体过程是：根据所述Cell ID，确定每一信令数据对应终端所属基站的位置；

根据所述所属基站的位置及所述AOA确定一条射线，所述射线的起点为所述所属基站的位置，所述射线从正北方向逆时针旋转的角度为AOA；

根据所述TA，确定每一信令数据对应终端与所述所属基站之间的距离；以所述距离作为半径，所述所属基站的位置为圆心，画圆周；将所述圆周与所述射线的交点作为每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的地理位置。

其中，AOA是指用户相对参考方向的估计角度。测量参考方向为正北，逆时针方向，上报范围：【0～719】，精度为0.5°。在3GPP中规定了不同的上报值代表了AOA的不同的角度，如表四所示：

表四：

另外，TA表征的是终端与天线端口之间的距离。TA命令值对应的距离都是参照1Ts来计算的。1Ts对应的时间提前量距离等于：1Ts的含义就是距离。TA的范围在0～1282之间。

具体地，Cell ID+AOA+TA定位方法原理是：基站通过智能天线得到终端生成的测量报告中的AOA，即终端处于以基站为起点的射线上，且该射线从正北方向逆时针旋转的角度为AOA；另外，根据终端上报的TA与基站上报的接收定时偏差做差之后，再乘以光速除以2，可以获得终端同基站之间的距离；所以终端就处于以基站为圆心、以上述计算出的距离为半径的圆周上，如图2所示。网络侧计算圆周和射线构成的交点，就可以得出终端的位置。

通过以上方法就可以定位得出终端的位置，因为采集得到的信令数据和测量报告有若干多条，那么可以根据信令数据的用户标识确定属于同一终端的N条信令数据；分别确定与所述同一终端的N条信令数据中的每条信令数据关联的测量报告；确定所述N条信令数据中的每条信令数据对应的不同时刻下所述终端的地理位置。

另外，在确定所述终端在所述时间戳对应的时刻下的地理位置之后，还包括：确定所述第一地理位置在室内后，确定与所述第一地理位置对应的终端是否为室内稳定用户。

根据第一地理位置的坐标信息，判断第一地理位置对应的坐标点在室内小区分布系统中，然后根据第一地理位置对应的终端判断该终端是否属于室内的稳定用户。

进一步地，获取每一第二地理位置的经度和纬度；将各第二地理位置的经度的均值作为与所述第一地理位置对应的终端的活动中心的经度；

将各第二地理位置的纬度的均值作为与所述第一地理位置对应的终端的活动中心的纬度；

根据所述活动中心的经度和所述活动中心的纬度，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置。

比如说，根据在1小时10分钟内MR数据理论最多有840个采样点，结合信令数据和MR数据关联之后的数据状态，利用属于同一个终端的采样点的AOA和TA、Cell ID信息，定位得到不同的位置值，将不同时刻下确定的所述终端的经度位置取平均之后的结果作为所述终端活动中心的经度位置；将不同时刻下确定的所述终端的纬度位置取平均之后的结果作为所述终端活动中心的纬度位置。其中， long1、long2等代表不同时刻下终端的经度位置，lat1、lat2等代表在不同时刻下终端的纬度位置。

进一步地，在各信令数据中，确定与所述第一地理位置对应的终端对应的信令数据；

根据各对应的信令数据的第二地理位置，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置；

根据所述活动中心位置和设定的半径，确定与所述第一地理位置对应的终端的稳定活动范围；

确定位于所述稳定活动范围内的第二地理位置的数量与所述第二地理位置的总数量的比例；

若所述比例满足预设比例，则确定与所述第一地理位置对应的终端是室内稳定用户；

若所述比例不满足预设比例，则确定与所述第一地理位置对应的终端不是室内稳定用户。

需要说明的是，因为第一地理位置可以是包含多个坐标点的集合，本发明实施例中的第二地理位置是第一地理位置中的任意一个坐标点。

如图3所示，根据确定的活动中心的经度位置和纬度位置，以活动中心点为圆心，设定半径做圆，定义若该终端在该时段MR数据总采样点中90％的采样点分布在圆内，则判定该用户为室内稳定用户；反之，则判定该用户为室外用户。设定半径的取值经过实际小区的覆盖区域决定，例如根据LTE系统下的小区覆盖范围，设定半径可以取值100米。这样，因为终端的位置的误差可以缩小至78米，进而保证室内稳定用户判别的准确度。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种确定终端位置的装置，该装置可执行上述方法实施例。本发明实施例提供的装置如图4所示，包括：采集单元401、确定终端单元402、确定测量报告单元403、确定位置单元404，其中：

采集单元401，用于采集第一预设时间段内的各信令数据和各测量报告，所述信令数据包括用户标识、第一时间戳、第一通信连接参数，所述测量报告包括信号到达角AOA、时间提前量TA、服务小区标识Cell ID、第二时间戳、第二通信连接参数；

确定终端单元402，用于根据所述用户标识确定所述信令数据集合对应的终端；

确定测量报告单元403，用于根据所述第一通信连接参数、所述第二通信连接参数、所述第一时间戳和所述第二时间戳，在各测量报告中确定与每一信令数据相关联的测量报告；

确定位置单元404，用于根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和CellID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置。

进一步地，所述确定测量报告单元403具体用于：确定包含所述第一时间戳的第二预设时间段；在所述测量报告中确定与所述信令数据相关联的测量报告，所述相关联的测量报告的第二通信连接参数包含所述第一通信连接参数，且所述相关联的测量报告的第二时间戳落在所述第二预设时间段内。

进一步地，所述确定位置单元404具体用于：根据所述Cell ID，确定每一信令数据对应终端所属基站的位置；

根据所述所属基站的位置及所述AOA确定一条射线，所述射线的起点为所述所属基站的位置，所述射线从正北方向逆时针旋转的角度为AOA；

根据所述TA，确定每一信令数据对应终端与所述所属基站之间的距离；

以所述距离作为半径，所述所属基站的位置为圆心，画圆周；

将所述圆周与所述射线的交点作为每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的地理位置。

进一步地，还包括：确定稳定用户单元405，用于确定所述第一地理位置在室内后，确定与所述第一地理位置对应的终端是否为室内稳定用户。

进一步地，所述确定稳定用户单元405具体用于：

在各信令数据中，确定与所述第一地理位置对应的终端对应的信令数据；

根据各对应的信令数据的第二地理位置，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置；

根据所述活动中心位置和设定的半径，确定与所述第一地理位置对应的终端的稳定活动范围；

确定位于所述稳定活动范围内的第二地理位置的数量与所述第二地理位置的总数量的比例；

若所述比例满足预设比例，则确定与所述第一地理位置对应的终端是室内稳定用户；

若所述比例不满足预设比例，则确定与所述第一地理位置对应的终端不是室内稳定用户。

进一步地，所述确定稳定用户单元405还用于：

获取每一第二地理位置的经度和纬度；

将各第二地理位置的经度的均值作为与所述第一地理位置对应的终端的活动中心的经度；

将各第二地理位置的纬度的均值作为与所述第一地理位置对应的终端的活动中心的纬度；

根据所述活动中心的经度和所述活动中心的纬度，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置。

其中，所述通信连接参数至少包括核心网编号MME Code、核心网组标识MME Group ID、接口字段关键参数MME UE S1AP ID中的一个或多个。

本发明实施例一方面采集设定时间段内的信令数据和测量报告，根据信令数据中的用户标识确定对应的终端；另一方面通过信令数据中的时间戳和其它通信连接参数信息，得到与该信令数据关联的测量报告，进而根据测量报告中终端在该时刻下的AOA、TA和Cell ID，定位终端在所述信令数据对应的时刻下的地理位置。可见，这种定位方法结合使用了信令数据和测量报告，因为MR数据采集时间粒度小，而且利用AOA、TA和Cell ID定位终端，可以将误差缩小为78米，所以定位结果更加精细、准确。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种确定终端位置的方法，其特征在于，该方法包括：

采集第一预设时间段内的各信令数据和各测量报告，所述信令数据包括用户标识、第一时间戳、第一通信连接参数，所述测量报告包括信号到达角AOA、时间提前量TA、服务小区标识Cell ID、第二时间戳、第二通信连接参数；

根据所述用户标识确定所述信令数据集合对应的终端；

根据所述第一通信连接参数、所述第二通信连接参数、所述第一时间戳和所述第二时间戳，在各测量报告中确定与每一信令数据相关联的测量报告；

根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和Cell ID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一通信连接参数、所述第二通信连接参数、所述第一时间戳和所述第二时间戳，在各测量报告中确定与每一信令数据相关联的测量报告，包括：

确定包含所述第一时间戳的第二预设时间段；

在所述测量报告中确定与所述信令数据相关联的测量报告，所述相关联的测量报告的第二通信连接参数包含所述第一通信连接参数，且所述相关联的测量报告的第二时间戳落在所述第二预设时间段内。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和Cell ID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置之后，还包括：

确定所述第一地理位置在室内后，确定与所述第一地理位置对应的终端是否为室内稳定用户。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定与所述第一地理位置对应的终端是否为室内稳定用户，包括：

在各信令数据中，确定与所述第一地理位置对应的终端对应的信令数据；

根据各对应的信令数据的第二地理位置，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置；

根据所述活动中心位置和设定的半径，确定与所述第一地理位置对应的终端的稳定活动范围；

确定位于所述稳定活动范围内的第二地理位置的数量与所述第二地理位置的总数量的比例；

若所述比例满足预设比例，则确定与所述第一地理位置对应的终端是室内稳定用户；

若所述比例不满足预设比例，则确定与所述第一地理位置对应的终端不是室内稳定用户。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据各对应的信令数据的第二地理位置，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置，包括：

获取每一第二地理位置的经度和纬度；

将各第二地理位置的经度的均值作为与所述第一地理位置对应的终端的活动中心的经度；

将各第二地理位置的纬度的均值作为与所述第一地理位置对应的终端的活动中心的纬度；

根据所述活动中心的经度和所述活动中心的纬度，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和Cell ID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置，包括：

根据所述Cell ID，确定每一信令数据对应终端所属基站的位置；

根据所述所属基站的位置及所述AOA确定一条射线，所述射线的起点为所述所属基站的位置，所述射线从正北方向逆时针旋转的角度为AOA；

根据所述TA，确定每一信令数据对应终端与所述所属基站之间的距离；

以所述距离作为半径，所述所属基站的位置为圆心，画圆周；

将所述圆周与所述射线的交点作为每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的地理位置。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信连接参数至少包括核心网编号MME Code、核心网组标识MME Group ID、接口字段关键参数MMEUE S1AP ID中的一个或多个。

8.一种确定终端位置的装置，其特征在于，该装置包括：

采集单元，用于采集第一预设时间段内的各信令数据和各测量报告，所述信令数据包括用户标识、第一时间戳、第一通信连接参数，所述测量报告包括信号到达角AOA、时间提前量TA、服务小区标识Cell ID、第二时间戳、第二通信连接参数；

确定终端单元，用于根据所述用户标识确定所述信令数据集合对应的终端；

确定测量报告单元，用于根据所述第一通信连接参数、所述第二通信连接参数、所述第一时间戳和所述第二时间戳，在各测量报告中确定与每一信令数据相关联的测量报告；

确定位置单元，用于根据所述相关联的测量报告中的AOA、TA和Cell ID，确定每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的第一地理位置。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述确定测量报告单元具体用于：确定包含所述第一时间戳的第二预设时间段；在所述测量报告中确定与所述信令数据相关联的测量报告，所述相关联的测量报告的第二通信连接参数包含所述第一通信连接参数，且所述相关联的测量报告的第二时间戳落在所述第二预设时间段内。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

确定稳定用户单元，用于确定所述第一地理位置在室内后，确定与所述第一地理位置对应的终端是否为室内稳定用户。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定稳定用户单元具体用于：

在各信令数据中，确定与所述第一地理位置对应的终端对应的信令数据；

根据各对应的信令数据的第二地理位置，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置；

根据所述活动中心位置和设定的半径，确定与所述第一地理位置对应的终端的稳定活动范围；

确定位于所述稳定活动范围内的第二地理位置的数量与所述第二地理位置的总数量的比例；

若所述比例满足预设比例，则确定与所述第一地理位置对应的终端是室内稳定用户；

若所述比例不满足预设比例，则确定与所述第一地理位置对应的终端不是室内稳定用户。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定稳定用户单元还用于：

获取每一第二地理位置的经度和纬度；

将各第二地理位置的经度的均值作为与所述第一地理位置对应的终端的活动中心的经度；

将各第二地理位置的纬度的均值作为与所述第一地理位置对应的终端的活动中心的纬度；

根据所述活动中心的经度和所述活动中心的纬度，确定与所述第一地理位置对应的终端的活动中心位置。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定位置单元具体用于：

根据所述Cell ID，确定每一信令数据对应终端所属基站的位置；

根据所述所属基站的位置及所述AOA确定一条射线，所述射线的起点为所述所属基站的位置，所述射线从正北方向逆时针旋转的角度为AOA；

根据所述TA，确定每一信令数据对应终端与所述所属基站之间的距离；

以所述距离作为半径，所述所属基站的位置为圆心，画圆周；

将所述圆周与所述射线的交点作为每一信令数据对应终端在每一信令数据的第一时间戳时刻的地理位置。

14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述通信连接参数至少包括核心网编号MME Code、核心网组标识MME Group ID、接口字段关键参数MMEUE S1AP ID中的一个或多个。