CN108401222B

CN108401222B - 定位方法和装置

Info

Publication number: CN108401222B
Application number: CN201710068943.1A
Authority: CN
Inventors: 何义; 乔珺; 陈明; 王健; 时勍
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Group Anhui Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Group Anhui Co Ltd
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2037-02-08
Also published as: CN108401222A

Abstract

本发明公开了一种定位方法和装置。其中，该方法包括：采集指定测量点的实测信标数据；将所述实测信标数据替换仿真指纹库中与所述指定测量点相对应栅格的仿真信标数据，并生成第一修正指纹库；接收从待定位测量点处上报的测量报告MR；基于所述MR和所述第一修正指纹库，确定所述待定位测量点的位置。由此，本实施例通过实测信标数据替换仿真指纹库中的仿真信标数据，对仿真指纹库进行修正，提高了指纹库的精度。另外，基于修正后的指纹库进行MR定位，提高了MR定位的精度。

Description

定位方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种定位方法和装置。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展和智能手机终端的普及，手机发送的无线信号被用于位置定位。现有的无线信号定位方法通常首先利用传播模型进行仿真指纹库的创建，然后通过欧式距离等数学公式完成MR(Measurement Report，测量报告)采样点与仿真指纹库的比较来完成定位操作。具体的，该定位方法可以包括：步骤1，通过公共传播模型和公参完成基于地图精度的仿真指纹库的创建。此指纹库信息主要包含主服信息以及邻区信息。步骤2：在创建仿真指纹库后，根据栅格指纹库属性，利用欧式距离进行MR采样点的匹配，将MR采样点的主服信息和邻区信息与指纹库中的主服信息和邻区信息进行公示匹配，将相似度最高的信息对应的MR采样点的位置判断为仿真指纹库栅格所对应位置。

现有的仿真指纹库是依靠信号传播模型构建的。然而，因为随着地域和环境的不同，无线信号在传播过程中的损耗也存在巨大的差异，所以依靠信号传播模型构建的现有的仿真指纹库的准确性不高。基于准确性不高的仿真指纹库进行MR定位，会影响MR定位的精度。

发明内容

鉴于以上所述一个或多个问题，本发明实施例提供了一种定位方法和装置。

第一方面，提供了一种定位方法。该方法包括以下步骤：

采集指定测量点的实测信标数据；

将所述实测信标数据替换仿真指纹库中与所述指定测量点相对应栅格的仿真信标数据，并生成第一修正指纹库；

接收从待定位测量点处上报的测量报告MR；

基于所述MR和所述第一修正指纹库，确定所述待定位测量点的位置。

第二方面，提供了一种定位装置。该装置包括：

数据采集装置，用于采集指定测量点的实测信标数据；

第一生成单元，用于将所述实测信标数据替换仿真指纹库中与所述指定测量点相对应栅格的仿真信标数据，并生成第一修正指纹库；

报告接收单元，用于接收从待定位测量点处上报的测量报告MR；

第一定位单元，用于基于所述MR和所述第一修正指纹库，确定所述待定位测量点的位置。

由此，本实施例通过实测信标数据替换仿真指纹库中的仿真信标数据，对仿真指纹库进行修正，提高了指纹库的精度。另外，基于修正后的指纹库进行MR定位，提高了MR定位的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明一实施例的定位方法的示意性流程图。

图2是本发明一实施例的对仿真指纹库进行两次修正的示意图。

图3(a)是本发明一实施例的信号覆盖图的示意性原始图。

图3(b)是本发明一实施例的信号覆盖图的示意性处理图。

图4是本发明一实施例的定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是本发明一实施例的定位方法的示意性流程图。

如图1所示，该方法包括以下步骤:S110，采集指定测量点的实测信标数据；S120，将实测信标数据替换仿真指纹库中与指定测量点相对应栅格的仿真信标数据，并生成第一修正指纹库；S130，接收从待定位测量点处上报的测量报告MR；S140，基于MR和第一修正指纹库，确定待定位测量点的位置。

在一些实施例中，实测信标数据包括以下项中的至少一项：应用程序XDR数据、辅助测试设备RCU数据、自动测试设备ATU数据。

作为图1实施例的一个变形实施例，可以在S120和S130的步骤之间增加以下步骤：S2，基于实测信标数据和仿真指纹库的指定栅格的仿真信标数据，利用腐蚀算法对第一修正指纹库进行修正，生成第二修正指纹库。

由此，本实施例通过腐蚀算法对指纹库进行修正，可以在第一次修正的基础上进行再次修改，提高了指纹库的精度，进而提高了定位的精度。

在一些实施例中，步骤S2可以包括如下步骤：S21，计算实测信标数据与所替换的仿真信标数据的差值；S22，获取一个或一个以上差值的平均差值；S23，基于平均差值对未指定栅格的仿真信标数据进行修正。

由此，本实施例通过差值计算来进行修正，操作简单，计算量小。

在一些实施例中，在完成实测指纹库对仿真指纹库的替换后，可以利用腐蚀算法对指纹库进行自动修正。例如，对于没有测试点的区域，无法利用实测指纹库进行替换，可以通过腐蚀算法，完成相关指纹库的校正工作。具体的，腐蚀算法实现方式可以如下所示：

1)统计APP指纹库(例如是实测指纹库)中的主邻小区平均电平分别是RSRP1、RSRP2……RSRPn，其中，n可以为自然数。

2)统计与MR中相同主邻小区的仿真平均电平RSRP1-1、RSRP2-2……RSRPn-n。

3)求得平均电平差值

求得平均电平差值

4)对于栅格中其他APP指纹库未包含的仿真邻区电平进行修正，即

5)电平替换：有MR实测电平(实测信标数据的一种)的，用实测电平替换仿真电平。没有MR实测电平的，用修正电平替换仿真电平。

信标栅格定义：指具有精确位置的信息标识，这里为关联精确位置信息的MR，把具有信标MR的栅格定义为信标栅格。非信标栅格定义：不具有信标MR的栅格为非信标栅格。

为了说理清楚且计算简单，现以对包括9个栅格(栅格1、栅格2……栅格9)的仿真指纹库为例，说明对仿真指纹库进行二级修正的实现方式。

首先，说明对仿真指纹库进行第一次修正。

仿真指纹库内9个栅格的仿真信标数据见下面表(1)：

表(1)

对表(1)中栅格1-4采集实测信标数据，则实测指纹库的实测信标数据如下面表(2)：

表(2)

根据表(1)和表(2)的数据，将实测信标数据替换仿真信标数据后第一修正指纹库的数据如下面表(3)：

表(3)

计算实测指纹库与仿真指纹库之间的平均差值，该差值表如下面表(4)所示：

表(4)

根据表(3)和表(4)的数据，生成的第二修正指纹库的数据。具体的，将表(3)中栅格5-9中各小区的电平分别加上表(4)对应小区的平均差值，得到如下面表(5)：

表(5)

图2可以包括：仿真指纹库210、实测指纹库220、第一修正指纹库230、第一运算图240、第二运算图250和第二修正指纹库260。

其中，仿真指纹库210包括7行10列的70个栅格。其中，栅格可以是5m×5m的信标栅格。信标栅格是指具有精确位置的信息标识，这里为关联精确位置信息的MR，把具有信标MR的栅格定义为信标栅格。非信标栅格为不具有信标MR的栅格。仿真指纹库210中每个栅格都可以包括1组仿真信标数据，例如，主小区电平和多个邻小区电平。

实测指纹库220是利用RCU、ATU、XDR、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)等实际测量数据所创建的指纹库。实测指纹库220中的栅格包括实测信标数据，这些栅格与仿真指纹库210中的部分栅格相对应。

第一修正指纹库230是将实测指纹库220直接移至仿真指纹库210中，在指纹库重叠的部分，完成实测指纹库对仿真指纹库的替换所生成的。

第一运算图240是将实测信标数据与仿真信标数据进行差值运算的示意图。

第二运算图250将第一运算图240所算出的差值对没有实测信标数据的栅格(即包括“+”的栅格)进行修正的示意图。

第二修正指纹库260相对于仿真指纹库210是经过两次修正的指纹库。该指纹库的信标数据的精度较高。

参考图1和图2，在步骤S110中，指定测量点可以实测指纹库220的栅格所对应的测量点。各栅格中的实测信标数据可以是主小区和邻小区的电平。

在一些实施例中，步骤S120可以包括如下步骤：S121，基于实测信标数据，创建实测指纹库；S122，将实测指纹库移至仿真指纹库中；S123，将实测指纹库的与指定测量点相对应栅格替换仿真指纹库的与指定测量点相对应栅格。

由此，本实施例通过移动实测指纹库，用实测信标数据替换仿真信标数据，操作简单准确，提高了指纹库的精度。

在S130中，接收从待定位测量点处上报的测量报告MR。

其中，MR指的是测量报告，是通信基站测定时采集上报用户的测量信息。一个MR采样点代表一个时间点的一个用户，其内容包括此用户所在位置的信号电平情况、占用服务器小区及邻区情况，但遗憾的是MR不包含用户所在位置的经纬度信息，因此通过常规方法无法利用MR数据进行精准的位置判断，从而获知通信网络的弱点和盲点。

指纹库修正的主要目的是为MR数据定位提供基础数据。MR定位原理可以为：将MR与基于覆盖仿真生成的指纹库按照一定算法进行匹配，吻合度最大的栅格经纬度即为该MR的经纬度.

指纹匹配算法可以为：将MR上报的主邻小区电平与指纹库的主邻小区电平按照一定算法进行匹配，各MR点与指纹库中向量距离最短的指纹将被锁定，该指纹所对应的栅格位置即可认为是相应MR的定位位置。

在一些实施例中，基于MR和第一修正指纹库，确定待定位测量点的位置。

在一些实施例中，在上述各实施例的基础上可以增加以下步骤：S3，基于MR和第二修正指纹库，确定待定位测量点的位置。

在一些实施例中，步骤S3可以包括如下步骤：S31，计算第二修正指纹库中数据向量与MR的向量之间的距离；S32，获取一个或者多个距离中最短的距离所对应的栅格；S33，将所获取的栅格所对应的实际位置确定为待定位测量点的位置。

在一些实施例中，两向量距离是利用两向量的欧式距离来计算的。例如，首先将场强信息栅格化，即按照一定尺度将网络划分为一个个正方形栅格，仿真得到每个栅格的特征向量；然后构建MR的小区场强向量，并根据其与指纹库栅格特征向量之间的向量距离来判别MR归属的栅格。例如，某MR点测量到的主服务小区A的电平强度为a和邻区B、C的电平强度分别为b、c，构成MR小区场强向量(a，b，c)，而某一指纹位置构成的特征向量为(Aa，Bb，Cc，Dd,…)(其中，Aa表示此位置处A小区的电平强度为a)则两向量的欧式距离的公式可以为：

d＝[(a-Aa)2+(b-Bb)2+(c-Cc)2]1/2。

图3(a)是本发明一实施例的信号覆盖图的示意性原始图。图3(b)是本发明一实施例的信号覆盖图的示意性处理图。

在上述各个实施例的基础上，可以增加以下步骤：将第二修正指纹库的各栅格中数据按数值大小划分为至少两个组；将至少两个组中的每个组所对应的栅格渲染为同一种颜色；基于至少被渲染为两种颜色的第二修正指纹库，生成用于指示信号强弱的信号覆盖图。

由此，本实施例通过MR数据不仅可以进行精准地判断位置，而且可以获知通信网络的强点、弱点和盲点等情况。

在一些实施例中，通过指纹库技术实现MR数据的定位，从某种意义上是赋予了每个MR数据一个经纬度信息，为网络的分析和处理提供依据。利用MR定位可进行网络覆盖情况的分析。例如，利用栅格内的平均电平值对每个栅格进行渲染，将电平值小于等于-110dbm(该数值可以根据需求进行灵活调整)的区域定位为覆盖弱区域，并用一种颜色(例如红色)标注，用该颜色对栅格进行渲染，如图3(a)所示。在对栅格进行渲染后，再将图形进行相关处理，最终形成信号覆盖云图，如图3(b)所示。利用MR定位的方法可以用于网络覆盖情况的分析，以供网络优化人员分析使用。

另外，用MR定位的方法可以用于对其他对象(例如电信、联通)的网络对比分析。

在上述实施例的基础上，可以增加以下步骤：采集与第二修正指纹库中数据异频的异频测量点的异频数据；基于异频数据，生成用于指示异频测量点位置的位置覆盖图。其中，异频是相对于移动信号的频率而言，是不同于移动信号的频率。例如，电信和联通的频率相对于移动就属于异频。

例如，在移动LTE小区中添加对象的FDD异频频点和邻区，开启MR周期性异频测量功能，利用全网通4G手机获取对象(例如联通和电信)的覆盖数据，进行分析。

由此，本实施例通过MR数据可以获知异频通信网络的覆盖情况。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以按实际需要将上述的操作步骤的顺序进行灵活调整，或者将上述步骤进行灵活组合等操作。为了简明，不再赘述各种实现方式。另外，各实施例的内容可以相互参考引用。

图4是本发明一实施例的定位装置的结构示意图。

如图4所示，该定位装置400可以包括：数据采集单元410、第一生成单元420、报告接收单元430和第一定位单元440。其中，数据采集单元410可以用于采集指定测量点的实测信标数据；第一生成单元420可以用于将实测信标数据替换仿真指纹库中与指定测量点相对应栅格的仿真信标数据，并生成第一修正指纹库；报告接收单元430可以用于接收从待定位测量点处上报的测量报告MR；第一定位单元440可以用于基于MR和第一修正指纹库，确定待定位测量点的位置。

需要说明的是，本实施例中所示的功能单元或者功能模块的实现方式可以为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

在一些实施例中，第一生成单元可以包括：创建模块、移动模块和替换模块。其中，创建模块可以用于基于实测信标数据，创建实测指纹库；移动模块可以用于将实测指纹库移至仿真指纹库中；替换模块可以用于将实测指纹库的与指定测量点相对应栅格替换仿真指纹库的与指定测量点相对应栅格。

在一些实施例中，在图4实施例的基础上，还可以增加：第二生成单元。其中，第二生成单元可以用于基于实测信标数据和仿真指纹库的指定栅格的仿真信标数据，利用腐蚀算法对第一修正指纹库进行修正，生成第二修正指纹库。

在一些实施例中，第二生成单元可以包括：计算模块、获取模块和修正模块。其中，计算模块可以用于计算实测信标数据与所替换的仿真信标数据的差值；获取模块可以用于获取一个或一个以上差值的平均差值；修正模块可以用于基于平均差值对未指定栅格的仿真信标数据进行修正。

在一些实施例中，在图4实施例的基础上，还可以增加：第二定位单元。其中，第二定位单元可以用于基于MR和第二修正指纹库，确定待定位测量点的位置。

在一些实施例中，第二定位单元可以包括：计算模块、获取模块和定位模块。其中，计算模块可以用于计算第二修正指纹库中数据向量与MR的向量之间的距离；获取模块可以用于获取一个或者多个距离中最短的距离所对应的栅格；定位模块可以用于将所获取的栅格所对应的实际位置确定为待定位测量点的位置。

在一些实施例中，在上述各个实施例的基础上，还可以增加：小组划分单元、颜色渲染单元和图形生成单元。其中，小组划分单元可以用于将第二修正指纹库的各栅格中数据按数值大小划分为至少两个组；颜色渲染单元可以用于将至少两个组中的每个组所对应的栅格渲染为同一种颜色；图形生成单元可以用于基于至少被渲染为两种颜色的第二修正指纹库，生成用于指示信号强弱的信号覆盖图。

在一些实施例中，在上述各个实施例的基础上，还可以增加：异频数据采集单元和图形生成单元。其中，异频数据采集单元可以用于采集与第二修正指纹库中数据异频的异频测量点的异频数据；图形生成单元可以用于基于异频数据，生成用于指示异频测量点位置的位置覆盖图。

需要说明的是，上述各实施例的装置可作为上述各实施例的用于各实施例的方法中的执行主体，可以实现各个方法中的相应流程，为了简洁，此方面内容不再赘述。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集指定测量点的实测信标数据；

接收从待定位测量点处上报的测量报告MR；

基于所述MR和所述第一修正指纹库，确定所述待定位测量点的位置；

所述生成第一修正指纹库包括：

基于所述实测信标数据，创建实测指纹库；

将所述实测指纹库移至所述仿真指纹库中；

将所述实测指纹库的与所述指定测量点相对应栅格替换所述仿真指纹库的与所述指定测量点相对应栅格；

在所述生成第一修正指纹库之后，还包括以下步骤：

基于所述实测信标数据和所替换的仿真信标数据，利用腐蚀算法对所述第一修正指纹库进行修正，生成第二修正指纹库；

所述生成第二修正指纹库，包括以下步骤：

计算所述实测信标数据与所替换的仿真信标数据的差值；

获取一个或一个以上所述差值的平均差值；

基于所述平均差值对未指定栅格的仿真信标数据进行修正。

2.根据权利要求1所述定位方法，其特征在于，所述实测信标数据包括以下项中的至少一项：应用程序XDR数据、辅助测试设备RCU数据、自动测试设备ATU数据。

3.根据权利要求1所述定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：

基于所述MR和所述第二修正指纹库，确定所述待定位测量点的位置。

4.根据权利要求3所述定位方法，其特征在于，所述基于所述MR和所述第二修正指纹库，确定所述待定位测量点的位置，包括以下步骤：

计算所述第二修正指纹库中数据向量与所述MR的向量之间的距离；

获取一个或者多个所述距离中最短的距离所对应的栅格；

将所获取的栅格所对应的实际位置确定为所述待定位测量点的位置。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将所述第二修正指纹库的各栅格中数据按数值大小划分为至少两个组；

将所述至少两个组中的每个组所对应的栅格渲染为同一种颜色；

基于至少被渲染为两种颜色的第二修正指纹库，生成用于指示信号强弱的信号覆盖图。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：

采集与所述第二修正指纹库中数据异频的异频测量点的异频数据；

基于所述异频数据，生成用于指示异频测量点位置的位置覆盖图。

7.一种定位装置，其特征在于，包括：

数据采集单元，用于采集指定测量点的实测信标数据；

第一定位单元，用于基于所述MR和所述第一修正指纹库，确定所述待定位测量点的位置；

所述第一生成单元包括：

创建模块，用于基于所述实测信标数据，创建实测指纹库；

移动模块，用于将所述实测指纹库移至所述仿真指纹库中；

替换模块，用于将所述实测指纹库的与所述指定测量点相对应栅格替换所述仿真指纹库的与所述指定测量点相对应栅格；

所述定位装置还包括：

第二生成单元，用于基于所述实测信标数据和所替换的仿真信标数据，利用腐蚀算法对所述第一修正指纹库进行修正，生成第二修正指纹库；

所述第二生成单元包括：

计算模块，用于计算所述实测信标数据与所替换的仿真信标数据的差值；

获取模块，用于获取一个或一个以上所述差值的平均差值；

修正模块，用于基于所述平均差值对未指定栅格的仿真信标数据进行修正。

8.根据权利要求7所述定位装置，其特征在于，所述实测信标数据包括以下项中的至少一项：应用程序XDR数据、辅助测试设备RCU数据、自动测试设备ATU数据。

9.根据权利要求7所述定位装置，其特征在于，还包括：

第二定位单元，用于基于所述MR和所述第二修正指纹库，确定所述待定位测量点的位置。

10.根据权利要求9所述定位装置，其特征在于，所述第二定位单元包括：

计算模块，用于计算所述第二修正指纹库中数据向量与所述MR的向量之间的距离；

获取模块，用于获取一个或者多个所述距离中最短的距离所对应的栅格；

定位模块，用于将所获取的栅格所对应的实际位置确定为所述待定位测量点的位置。

11.根据权利要求7-10中任意一项所述定位装置，其特征在于，还包括：

小组划分单元，用于将所述第二修正指纹库的各栅格中数据按数值大小划分为至少两个组；

颜色渲染单元，用于将所述至少两个组中的每个组所对应的栅格渲染为同一种颜色；

图形生成单元，用于基于至少被渲染为两种颜色的第二修正指纹库，生成用于指示信号强弱的信号覆盖图。

12.根据权利要求7-10中任意一项所述定位装置，其特征在于，还包括：

异频数据采集单元，用于采集与所述第二修正指纹库中数据异频的异频测量点的异频数据；

图形生成单元，用于基于所述异频数据，生成用于指示异频测量点位置的位置覆盖图。