CN109151890A - 一种移动终端定位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种移动终端定位方法及装置。所述方法包括：获取待定位移动终端发送的测量报告；根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。本发明实施例提供的移动终端定位方法及装置能实时地对移动终端进行定位，并且可以提高定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信业务技术领域，具体涉及一种移动终端定位方法及装置。
背景技术
移动互联技术的飞速发展和广泛应用催生了海量的移动终端位置轨迹数据，伴随着对移动终端位置数据的深入研究和应用，各行业尤其是电信运营商和互联网公司愈发深刻得认识到位置数据对自身业务发展的重要价值。对于电信运营商来说，无论是对内提升自身业务发展，还是对外进行数据应用，移动终端位置轨迹数据都具有明确且高价值的业务应用场景；同时，运营商对于移动终端位置数据的采集具有先天优势，依靠移动终端与通信基站的交互信息即可天然获得移动终端轨迹，而无需移动终端开启特定应用或功能来获取。基于上述两点，移动运营商将移动终端位置轨迹数据视为最具价值的数据资产之一。
目前电信运营商对于移动终端定位有诸多方式，方法主要有AOA、TOA、TDOA、基站信令切换、基于参考信号的强度定位方法等。一种定位方式是可以通过移动终端的位置与两个基站的夹角来进行定位；另一种定位方式是从移动终端发送出测量信号，服务器计算从移动终端到达各个基站的时间，从而推算出移动终端到各个基站的距离，然后分别以各个基站的位置作为中心，以移动终端到各个基站的距离为半径画圆，各个圆的交点就是移动终端的位置。
然而，基于上述的各种定位方法，每种方法都存在着缺陷或不足，有些定位方法可适用于单一的区域，如果在高楼林立、地形复杂的我国城市、乡村等广大区域内，其使用就受到很大制约，有些定位方法在使用的过程中，如果环境负责，其定位精度就很难预测，无法精确的定位到实际的位置。因此，如何提出一种方法，能够提高移动终端的定位精度，成为亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种移动终端定位方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供了一种移动终端定位方法，包括：
获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
第二方面，本发明实施例提供一种移动终端定位装置，包括：
获取单元，用于获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
解析单元，用于根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
定位单元，用于将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：
获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时用于存储如前所述的计算机程序的方法。
本发明实施例提供的移动终端定位方法和装置，通过利用数据处理方法对MRO及URL中位置数据进行训练，并且使用基站小区的相对电平序列作为定位指纹信息，这一改进保证了定位指纹信息的稳定性，极大得提升了移动终端的定位精度、且不受使用环境限制。此外，通过部署大数据处理装置，满足系统对计算、存储的需求，极大降低本系统的成本。本发明实施例基于MRO和URL中的位置数据两大类数据，利用科学的数据预处理方法以及完备的参数统计方法和抽样分布理论，构建完善、有效的移动终端定位指纹库，极大得提升了LTE系统移动终端的定位精度，并通过将指纹库训练流程以及输入变量的采集、传输和处理流程部署在特定装置上，保证了终端实时和非实时位置的获取，有效解决传统移动终端定位的精准度、覆盖度、高成本、实时性等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的移动终端定位方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的建立定位指纹库的方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的移动终端定位装置的结构示意图；
图4为本发明又一实施例提供的移动终端定位装置的结构框图。
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。
图1为本发明实施例提供的移动终端定位方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：
S101、获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
要对一个移动终端定位时，移动终端会获取到测量报告，其中，每条所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度，还可以包括移动终端获得报告的当前时间。另外，测量报告中的基站标识和信号电平强度的组合可以是一组，也可以是多组，例如，一组的情况可以是测量报告中只包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，多组情况下可以是两组、三组甚至更多组，三组的情况为至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度、邻小区基站的基站标识和信号电平强度、第三小区基站的基站标识和信号电平强度。具体的组的数量可根据用户的需求来设定，本发明实施例采用的是两组的情况。
移动终端将获取到的测量报告发送到移动终端已经接入的基站，此时，基站会接收到多个移动终端发送来的测量报告，基站会将这些测量报告进行打包，一起发送给服务器。服务器就会获取到待定位移动终端发送的测量报告，对于一个移动终端可以是一个测量报告，也可以是多个测量报告，例如基站可将同一移动终端3秒内的测量报告一起发送到服务器，这时，服务器就会接收到多个测量报告。
服务器接收到多个移动终端发送的测量报告，针对每一个移动终端的测量报告进行解析，解析后可得到原始的测量报告数据记录，例如记录Ti(measuretime(测量时间)，cell_id_s(源小区基站ID)，srp_s(源小区电平信号强度)，cell_id_n(邻小区基站ID)，srp_n(邻小区电平信号强度))。
S102、根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
服务器在解析后得到一条或多条移动终端的原始测量报告数据记录后，会将源小区的基站标识和邻小区的基站标识拆分成一列，将源小区的电平信号强度和邻小区的电平信号强度拆分成一列，对获取到所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度进行排序，与信号电平强度相对应的源小区的基站标识和邻小区的基站标识也会重新进行排序，生成一个新的基站标识系列。
将源小区的参考电平信号强度和邻小区的参考电平信号强度拆分成一列后，对这一列电平信号强度值进行计算，可以得到用于移动终端定位的信号强度定位的辅助参数。
S103、将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
服务器在获得重新排序的基站标识序列后，会在预先建立好的定位指纹库中来进行对比，寻找和重新排序后的基站标识序列的序列号与排序的顺序都一样的目标栅格，在找到目标栅格后，将计算好的信号强度定位辅助参数与目标栅格对应的参数一起代入高斯函数的公式中，来计算概率密度值。
如果只找到一个目标栅格，那么计算得到的概率密度值所对应的目标栅格就是待定位移动终端所在的位置，也就是待定位移动终端所处的经纬度；
更多情况是找到多个目标栅格，多个栅格包含同样的基站序列，此时需要基于两两差分序列的数量信息和每个栅格的电平指纹信息，利用多元正态分布的概率密度函数计算定位样本与每一栅格的匹配概率，就可以得到多个概率密度值，取概率密度值最大的目标栅格就是待定位移动终端所在的位置坐标，也就是待定位移动终端所处的经纬度，得到移动终端地理位置坐标Ti(msisdn，latitude(纬度)，longitude(经度)，time(时间))，即将每个移动终端的位置信息存储在移动终端实时位置数据存储装置中，供实时性应用所使用。
服务器还可以从待定位的移动终端发送来的测量报告中解析出网络标识，移动终端通过S1口向服务器发送S1-MME数据，服务器将解析出的网络标识与S1-MME数据相关联，就可以确定待定位移动终端的ID号。
综合上述各个实施例，通过对目标栅格的位置信息的解析，在确定了待定位移动终端的所处的经纬度信息和待定位移动终端的ID号，即确定了待定位移动终端的位置，也就是说某一个移动终端在哪一个位置。
在将用实时定位信息输出到移动终端实时位置数据存储装置中的同时，亦将移动终端实时位置信息输出到移动终端历史位置数据存储装置中进行积累，用于非实时位置数据的分析使用。
本发明实施例提供的移动终端定位方法，通过采集移动终端的测量报告，并对其进行数据处理，进而与预先建立的定位指纹库进行比对，从而实现对移动终端的实时定位，而且排除了一些环境的干扰，提高了定位的精度。
图2为本发明实施例提供的建立定位指纹库的方法流程示意图，如图2所示。所述方法包括：
S201、获取样本中移动终端上传的MRO测量报告和与所述移动终端对应的URL数据；
在上述实施例的基础上，在对待定位移动终端进行定位之前首先要对样本中的移动终端建立定位指纹库，具体地建立过程如下：
样本中的移动终端获取到一个或多个MRO测量报告，并将获取到的一个或多个MRO测量报告上传到已经接入的基站，基站同样可获取到多个移动终端的MRO测量报告，并将其打包一并上传到服务器进行处理。当移动终端连接到LTE网络，并且访问某个网站或者应用程序需要用数据流量时，服务器才可以获取到移动终端的URL数据，服务器在接收到样本中移动终端上传的MRO测量报告的同时，也通过移动终端的S1口获取到移动终端的URL数据。
S202、将所述MRO测量报告和所述URL数据进行关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据；
服务器在获得一个或多个MRO测量报告和所述移动终端URL数据相关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据。
S203、将每一个所述关联数据映射到定位区域中的每一个栅格中，得到指纹库训练数据；
在电子地图中选择一块区域作为定位区域，对定位区域进行栅格化，可以根据需要设定不同的形状、不同的大小来设定栅格化的标准，并对每个栅格进行编号，同时，每个栅格就有了自己的地理坐标信息，即经纬度信息，这里的地理坐标信息可以是一个坐标区域，更精确的话可以是一个坐标点。
根据移动终端的URL数据，只要URL数据的坐标信息在划定的每个栅格的区域范围内，则将所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据映射到每个栅格内，得到指纹库训练数据，例如，指纹库训练数据中的每条行记录为Ti(GRID_ID(栅格ID)MSISDN(移动终端ID)，CELL_ID(基站代码)，SRP(信号电平强度))，其中栅格ID是用户自己设定的编号，移动终端ID是从移动终端的URL数据中获取到的，CELL_ID(基站代码)是移动公司来设定的基站ID，例如前面所述的源小区基站ID、邻小区基站ID，信号电平强度为移动终端获取到的各个小区发送的信号电平强度，例如源小区信号电平强度、邻小区信号电平强度等。
S204、对所述指纹库训练数据中MRO测量报告中的信号电平强度值进行两两差分计算，将得到的差分序列计算均值、标准差及协方差，将得到的计算结果进行存储。
服务器对一个栅格内的一个移动终端的所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据中的所述MRO测量报告中的基站标识和信号电平强度进行拆分，从而将源小区的基站标识和邻小区的基站标识拆分成一列，将源小区的电平信号强度和邻小区的电平信号强度拆分成一列，对所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度进行排序，与信号电平强度相对应的源小区的基站标识和邻小区的基站标识也会重新进行排序，生成一个新的基站标识系列。
依照信号电平强度所排列的顺序，生成每个终端在每个栅格中通信基站序列以及参考信号电平强度序列,同时对信号电平序列进行两两差分，得到N个电平差值，将该N个电平差值看作N元特征变量。然后基于栅格粒度，按照不同的通信基站序列进行分组。分别计算每一通信基站序列组内多个N元特征变量的均值、方差及协方差矩阵。至此每个栅格中就包含了在此栅格中出现过的通信基站序列以及序列所对应的N元特征变量的抽样分布信息，两者共同描绘出该栅格的指纹特征。
具体地，服务器对所述指纹库训练数值中的电平信号强度值进行排序后，对电平信号强度值进行两两差分计算，得到电平强度值差分序列，例如Ti(grid_id(栅格ID)，msisdn(移动终端ID)，cell_id_1(信号最强基站代码)，cell_id_2(信号次强基站代码)，…，srp_diff_1(最强信号强度-次强信号强度)，srp_diff_2(最强信号强度-第三强信号强度)，…，)；然后对得到的电平强度值差分序列采用如下的公式进行均值、标准差及协方差计算，并且将计算得到的结果储存起来。
计算均值的公式：
其中，x1、x2、。。。、xn表示信号电平强度值的差分序列，n表示差分序列中强度值的个数；
计算标准差的公式：
其中，表示信号电平强度值得差分序列的方差，为信号电平强度的差分序列的均值；
计算协方差的公式：
其中，对于1维来说，μ为期望，σ2是方差；
对于多维来说，D表示差分序列的维数，∑表示协方差矩阵；
将计算后得到的结果，即每个栅格包含的基站序列以及相应的信号电平强度差分序列的统计量信息，表示为Ti(grid_id(栅格ID)，cell_id_1(信号最强基站代码)，cell_id_2(信号次强基站代码)，…，srp_diff_1_avg(最强信号强度-次强信号强度序列均值)，srp_diff_2_avg(最强信号强度-第三强信号强度的均值)，…，srp_diff_1_dev(最强信号强度-次强信号强度序列标准差)，srp_diff_2_dev(最强信号强度-第三强信号强度的标准差)，…，cov_srp_diff_1_2(最强与次强信号强度差分序列和最强与第三强信号强度差分序列的协方差)，…)记录下来。
每个栅格中对应于一个移动终端包含的基站序列以及相应的参考电平强度差分序列的统计量信息共同构成了定位指纹库Ti(grid_id(栅格ID)，cell_id_1，cell_id_2，…，srp_diff_1_avg，srp_diff_2_avg，…，srp_diff_1_dev，srp_diff_2_dev，…，cov_srp_diff_1_，…)。
随着移动终端发生变化，相应地服务器获取到的MRO测量报告也会发生变化，同样会周期性得更新每个栅格的电平指纹特征，并将指纹特征存储在指纹库信息存储装置中，供获取移动终端位置所使用。
举例说明，服务器获取到三个MRO测量报告，也就是三条记录，如：
T1(栅格1，移动终端ID1，基站a，基站b，10，20)
T2(栅格1，移动终端ID1，基站b，基站c，25，30)
T3(栅格1，移动终端ID1，基站a，基站c，35，23)
对上述的三条记录按照基站和信号电平强度值进行拆分得到：
基站序列：(基站a，基站b，基站b，基站c，基站a，基站c)；
信号电平强度：(10，20，25，30，35，23)
按照信号电平强度值得大小排序，得到：
排序后的电平强度：(35，30，25，23，20，10)
其对应的基站也重新进行排序：(基站a，基站c，基站b，基站c，基站b，基站a)就得到了新的基站序列；
对排序后的电平强度值进行两两差分，得到两两差分序列:
(5，10，12，15，25；5，7，10，20；2，5，15；3，13；10)
对上述的两两差分序列中的每组分别计算平均值，方差及协方差，以分号来分组，将计算出来的平均值，方差及协方差及重新排序后的基站序列记录下来，就构成了定位指纹库。
本发明实施例提供的移动终端定位方法，基于利用MRO测量报告和URL中位置数据进行指纹库的训练，基于参数统计和抽样分布理论描绘出了每个栅格的指纹特征，这种科学的定位方式将会极大提升定位精度；其次，本发明实施例选择了一组电平信号的两两差分后的多维序列作为变量来描绘栅格的指纹特征，这一方式将会平滑或者剔除现实应用中因为天气、建筑物等客观因素而带来的影响，有效提升模型的稳定性和泛化能力，使得本定位方法可以在所有环境下，全量、全时的进行移动终端定位。最后，本发明实施例可支持对移动终端的实时定位，将会强有力得支撑实时及非实时应用的开展。
进一步地，所述信号强度定位辅助参数具体为将所述源小区基站的信号电平强度以及所述邻小区的信号电平强度进行排序，两两做差分计算得到信号电平的差分序列的均值、标准差及两两之间的协方差值。
在上述实施例的基础上，服务器在获得MRO测量报告中的信号电平强度后，会将源小区的基站标识和邻小区的基站标识拆分成一列，将源小区的电平信号强度和邻小区的电平信号强度拆分成一列，对获取到所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度进行排序，与信号电平强度相对应的源小区的基站标识和邻小区的基站标识也会重新进行排序，生成一个新的基站标识系列。
依照信号电平强度的顺序，生成每个终端在每个栅格中通信基站序列以及信号电平强度序列,同时对电平序列进行两两差分，得到N个电平差值，分别计算每一通信基站序列组内多个N元特征变量的均值、方差及协方差矩阵。因此，所述信号强度定位辅助参数具体为将所述源小区基站的信号电平强度以及所述邻小区的信号电平强度进行排序，两两做差分计算得到信号电平的差分序列的均值、标准差及两两之间的协方差值。
本发明实施例提供的移动终端定位方法，基于利用MRO测量报告和URL中位置数据进行指纹库的训练，基于参数统计和抽样分布理论描绘出了每个栅格的指纹特征，这种科学的定位方式将会极大提升定位精度；其次，本发明实施例选择了一组电平信号的两两差分后的多维序列作为变量来描绘栅格的指纹特征，这一方式将会平滑或者剔除现实应用中因为天气、建筑物等客观因素而带来的影响，有效提升模型的稳定性和泛化能力，使得本定位方法可以在所有环境下，全量、全时的进行移动终端定位。最后，本发明实施例可支持对移动终端的实时定位，将会强有力得支撑实时及非实时应用的开展。
进一步地，将所述MRO测量报告和所述URL数据进行关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据，具体包括：
获取所述样本中移动终端上传的S1-MME数据；
对所述MRO测量报告进行解析，获得所述样本中移动终端的基站信息、强度值信息和网络标识；
对所述URL数据进行解析，获得所述样本中移动终端的地理位置信息和所述移动终端的ID号码；
通过S1-MME数据将所述MRO测量报告中的网络标识与所述URL数据中的移动终端的ID号码相关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据。
在上述实施例的基础上，在用所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据与栅格进行映射时，首先要将所述MRO测量报告和所述URL数据进行关联，具体的实现步骤如下：
服务器通过LTE系统中的S1口获取到样本中移动终端的S1-MME数据，然后对获取到的MRO测量报告进行解析，获得所述样本中移动中的基站信息、强度值信息和网络标识，当获取到多个移动终端的MRO测量报告时，就用网络标识来区分不同的移动终端，网络标识可用三个字符串来表示；对URL数据进行解析，获取所述样本中移动终端的地理位置信息即移动终端所处位置的经纬度和移动终端的ID号码。
通过LTE系统中S1接口信令数据S1-MME为媒介，将MRO测量报告与URL中的地理位置信息相关联，具体的实现方式如下所示：
根据下列匹配条件，首先将S1-MME与URL关联：
IMSI(S1-MME)＝IMSI(URL)
IMEI(S1-MME)＝IMEI(URL)
Cell ID(S1-MME)＝ECI(URL)
MSISDN(S1-MME)＝MSISDN(URL)
备用关联ID：eNB GTP-TEID/SGW GTP-TEID
Begin Time(URL)>＝Begin Time(S1-MME)，且与Begin Time(URL)在时间上最接近的那条S1-MME数据；
然后将S1-MME与MRO测量报告进行关联：
当End Time(URL)-Begin Time(URL)<6s，S1-MME与MR匹配条件如下：
通过S1-MME与URL的匹配映射，可将MME UE S1AP ID与URL关联
Cell ID(S1-MME)＝Object ID(MRO)
MME UE S1AP ID(S1-MME)＝MME UE S1AP ID(MRO)
如果Sample Time(MRO)存在满足
Begin Time(URL)<＝Sample Time(MRO)<＝End Time(URL)，
则取对应Sample Time(MRO)的采样点，若存在多条则求平均；
如果不满足以上条件，则取以下a、b二者值中更小的：
a＝Begin Time(URL)-Sample Time(MR1)，其中Sample Time(MR1)指离BeginTime(URL)最近的前一条MRO采样点时间；
b＝Sample Time(MR2)-End Time(URL)，其中Sample Time(MR2)指离End Time(URL)最近的后一条MR采样点时间。
URL经纬度与基站距离<TADV(MRO)距离
当End Time(URL)-Begin Time(URL)>＝6s，S1-MME与MR匹配条件如下：
通过S1-MME与URL的匹配映射，可将MME UE S1AP ID与URL关联
Cell ID(S1-MME)＝Object ID(MRO)
MME UE S1AP ID(S1-MME)＝MME UE S1AP ID(MRO)
统计[Begin Time(URL)，End Time(URL)]时间段内MRO中的TADV字段，若该时间段内TADV波动均方差大于一定门限，则drop该条URL位置信息；若时间段内TADV波动均方差小于等于一定门限，则采用该条位置信息。
URL经纬度与基站距离<TADV(MRO)距离
Begin Time(URL)<＝Sample Time(MRO)<＝End Time(URL)，MR上报的测量字段取均值。需要注意的是，在数据处理时，需要对信令数据参考时间和MR数据参考时间进行校对统一。
通过上述的操作，通过S1-MME数据将所述MRO测量报告中的网络标识与所述URL数据中的移动终端的ID号码相关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据。
本发明实施例提供的移动终端定位方法，基于MRO和URL中位置两类历史数据，无需任何仿真模型，利用完备的参数统计方法和抽样分布理论，构建完善、有效的LTE移动终端定位指纹库，极大的提升了LTE移动终端的定位精度。且本发明实施例提供的移动终端定位方法不受应用环境限制，可全时、全量进行LTE移动终端定位。最后，通过部署先进的数据流系统，对数据进行实时采集和处理，保证了移动终端实时位置的获取。综上所述，本发明实施例提供的移动终端定位方法有效解决了LTE系统中移动终端定位的精准度、适用范围、实时性问题。
进一步地，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序具体为：
所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述源小区信号电平强度和所述邻小区信号电平强度按从高到底的顺序进行排序。
在上述实施例的基础上，服务器在对一个移动终端在一个栅格内的获得的一条或多条MRO测量报告进行拆分后，将其中的信号电平强度按照强度值从高到低的顺序进行排序，然后对排序后的信号电平强度值进行两两差分的计算。
基于上述的各个实施例所介绍的，本发明实施例在获取全量移动终端实时位置信息、实时化营销以及城市的管理规划等方面都取得较好应用效果，典型应用举例如下：
1、实时推荐系统
推荐系统是基于移动终端属性、历史购买商品等信息而对移动终端进行相关商品推荐，以达到交叉销售或向上销售目标的一种商品推荐系统。但是传统的推荐系统都是定期基于历史数据进行商品的推荐，无实时性可言，并且移动终端的兴趣也经常不断变化，使得推荐效果难以保证。而实时推荐系统则是利用移动终端当前所处环境、当前消费的商品等实时信息推荐相关产品，这种实时推荐方式既可以提高推荐的成功率，也可以对推荐结果进行实时反馈，因此实时推荐系统已经成为现代营销活动中至关重要的工具。而移动终端的实时位置信息则是实时推荐的最为重要的输入信息。基于本方案的实时定位系统，可以按照一定频度实时采集MRO测量报告，按照数据流方向最终获得移动终端的实时位置，扫描移动终端实时位置存储装置，筛选出事先定义好的营销场景所包含的目标区域位置移动终端，针对不同的营销场景给相应移动终端推荐合适的产品，例如对进入景区的移动终端，针对移动终端在景区拍照上传朋友圈的需求，向移动终端进行单日流量包营销；或者针对在火车站等场所停留的客户，根据平时上网习惯，推送适合的内容应用，以供移动终端在候车时间浏览。
2、城市建设
城市建设是城市管理的重要组成部分。在中国城镇化不断深入的大背景下，如何正确地对城市规划、建设后投入运行并发挥功能，能够创造良好的人居环境，保障市民正常生活，服务城市经济社会发展是城市管理者面对的重要课题。而解决这一课题的重要之匙则是全面掌握城市的人口分布和流动信息，基于人口轨迹信息来分析城市不同区域的社会功能、热度特征，确定这些城市区域的性质规模和发展方向。而本方案的移动终端历史位置信息存储装置中的移动终端位置信息则可以帮助获得城市不同区域的人口分布特征、流动轨迹等人口位置信息，例如对于老年人口分布较多的区域可以多建立医院，对于点到点流动人群量较大的区域怎可以增开公交线路。
上述两个例子只是位置数据的典型应用，在实际的生产应用中，位置数据还有广泛的应用场景，无论是实时性营销活动还是历史性的数据挖掘或专题分析，各类涉及位置的数据都可以从本系统中获取，并且随着数据的积累，本发明实施例所对于移动终端的定位精度将会不断提升，为更多以及对定位精度要求更高的应用提供强有力的支撑。
本发明实施例提供的移动终端定位方法，基于利用MRO测量报告和URL中位置数据进行指纹库的训练，基于参数统计和抽样分布理论描绘出了每个栅格的指纹特征，这种科学的定位方式将会极大提升定位精度；其次，本发明实施例选择了一组电平信号的两两差分后的多维序列作为变量来描绘栅格的指纹特征，这一方式将会平滑或者剔除现实应用中因为天气、建筑物等客观因素而带来的影响，有效提升模型的稳定性和泛化能力，使得本定位方法可以在所有环境下，全量、全时的进行移动终端定位。最后，本发明实施例可支持对移动终端的实时定位，将会强有力得支撑实时及非实时应用的开展。
图3为本发明实施例提供的移动终端定位装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括获取单元10、解析单元20和定位单元30，其中：
获取单元10用于获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
解析单元20用于根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
定位单元30用于将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
要对一个移动终端定位时，移动终端会获取到测量报告，并且一个移动终端会获取到一个测量报告，也可以成为一条记录，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度，还可以包括移动终端获得报告的当前时间。另外，测量报告中的基站标识和信号电平强度的组合可以是一组，也可以是多组。
移动终端将获取到的测量报告发送到移动终端已经接入的基站，此时，基站会接收到多个移动终端发送来的测量报告，基站会将这些测量报告进行打包，一起发送给获取单元10。获取单元10就会获取到待定位移动终端发送的测量报告，对于一个移动终端可以是一个测量报告，也可以是多个测量报告。
获取单元10接收到多个移动终端发送的测量报告，只针对一个移动终端的测量报告进行解析，解析后可得到原始的测量报告数据记录，例如记录Ti(measuretime(测量时间)，cell_id_s(源小区基站ID)，srp_s(源小区电平信号强度)，cell_id_n(邻小区基站ID)，srp_n(邻小区电平信号强度))。
解析单元20在解析后得到一条或多条移动终端的原始测量报告数据记录后，会将源小区的基站标识和邻小区的基站标识拆分成一列，将源小区的电平信号强度和邻小区的电平信号强度拆分成一列，对获取到所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度进行排序，与信号电平强度相对应的源小区的基站标识和邻小区的基站标识也会重新进行排序，生成一个新的基站标识系列。
解析单元20将源小区的参考电平信号强度和邻小区的参考电平信号强度拆分成一列后，对这一列电平信号强度值进行计算，可以得到用于移动终端定位的信号强度定位的辅助参数。
定位单元30在获得重新排序的基站标识序列后，会在预先建立好的定位指纹库中来进行对比，寻找和重新排序后的基站标识序列的序列号与排序的顺序都一样的目标栅格，在找到目标栅格后，将计算好的信号强度定位辅助参数与目标栅格对应的参数一起带入高斯函数的公式中，来计算概率密度值。
如果只找到一个目标栅格，那么计算得到的概率密度值所对应的目标栅格就是待定位移动终端所在的位置，也就是待定位移动终端所处的经纬度；
更多情况是找到多个目标栅格，多个栅格包含同样的基站序列，此时需要基于两两差分序列的数量信息和每个栅格的电平指纹信息，利用多元正态分布的概率密度函数计算定位样本与每一栅格的匹配概率，就可以得到多个概率密度值，取概率密度值最大的目标栅格就是待定位移动终端所在的位置坐标，也就是待定位移动终端所处的经纬度，将每个移动终端的位置信息存储在移动终端实时位置数据存储装置中，供实时性应用所使用。
定位单元30还可以从待定位的移动终端发送来的测量报告中解析出网络标识，移动终端通过S1口向服务器发送S1-MME数据，定位单元30将解析出的网络标识与S1-MME数据相关联，就可以确定待定位移动终端的ID号。
本发明实施例提供的移动终端定位装置，通过采集移动终端的测量报告，并对其进行数据处理，进而与预先建立的定位指纹库进行比对，从未实现对移动终端的实时定位，而且排除了一些环境的干扰，提高了定位的精度。
本发明实施例提供的装置包括获取单元10、解析单元20、定位单元30和定位指纹库的建立单元，其中所述定位指纹库建立单元具体包括：获取样本中移动终端上传的MRO测量报告和与所述移动终端对应的URL数据；
将所述MRO测量报告和所述URL数据进行关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据；
将每一个所述关联数据映射到定位区域中的每一个栅格中，得到指纹库训练数据；
对所述指纹库训练数据中MRO测量报告中的信号电平强度值进行两两差分计算，将得到的差分序列计算均值、标准差及协方差，将得到的计算结果进行存储。
在本实施例中的获取单元10、解析单元20、定位单元30在上述实施例中已做了详细的描述，在此不再赘述。
在本实施例中所述装置还包括定位指纹库的建立单元，其中所述定位指纹库建立单元具体包括样本中的移动终端获取到一个或多个MRO测量报告，并将获取到的一个或多个MRO测量报告上传到已经接入的基站，基站同样可获取到多个移动终端的MRO测量报告，并将其打包一并上传到服务器进行处理。当移动终端连接到LTE网络，并且访问某个网站或者应用程序需要用数据流量时，服务器才可以获取到移动终端的URL数据，服务器在接收到样本中移动终端上传的MRO测量报告的同时，也通过移动终端的S1口获取到移动终端的URL数据；
服务器在获得一个或多个MRO测量报告和所述移动终端URL数据相关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据。
在电子地图中选择一块区域作为定位区域，对定位区域进行栅格化，可以根据需要设定不同的形状、不同的大小来设定栅格化的标准，并对每个栅格进行编号，同时，每个栅格就有了自己的地理坐标信息，即经纬度信息，这里的地理坐标信息可以是一个坐标区域，更精确的话可以是一个坐标点。
根据移动终端的URL数据，只要URL数据的坐标信息在划定的每个栅格的区域范围内，则将所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据映射到每个栅格内，得到指纹库训练数据，依照信号电平强度所排列的顺序，生成每个终端在每个栅格中通信基站序列以及参考信号电平强度序列,同时对信号电平序列进行两两差分，得到N个电平差值，将该N个电平差值看作N元特征变量。然后基于栅格粒度，按照不同的通信基站序列进行分组。分别计算每一通信基站序列组内多个N元特征变量的均值、方差及协方差矩阵。至此每个栅格中就包含了在此栅格中出现过的通信基站序列以及序列所对应的N元特征变量的抽样分布信息，两者共同描绘出该栅格的指纹特征，即获得定位指纹库。
本发明实施例提供的移动终端定位装置，基于利用MRO测量报告和URL中位置数据进行指纹库的训练，基于参数统计和抽样分布理论描绘出了每个栅格的指纹特征，这种科学的定位方式将会极大提升定位精度；其次，本发明实施例选择了一组电平信号的两两差分后的多维序列作为变量来描绘栅格的指纹特征，这一方式将会平滑或者剔除现实应用中因为天气、建筑物等客观因素而带来的影响，有效提升模型的稳定性和泛化能力，使得本定位方法可以在所有环境下，全量、全时的进行移动终端定位。最后，本发明实施例可支持对移动终端的实时定位，将会强有力得支撑实时及非实时应用的开展。
进一步地，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序具体为：
所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述源小区信号电平强度和所述邻小区信号电平强度按从高到底的顺序进行排序。
在上述实施例的基础上，解析单元20在对一个移动终端在一个栅格内的获得的一条或多条MRO测量报告进行拆分后，将其中的信号电平强度按照强度值从高到低的顺序进行排序，然后对排序后的信号电平强度值进行两两差分的计算。
本发明实施例提供的移动终端定位装置，基于利用MRO测量报告和URL中位置数据进行指纹库的训练，基于参数统计和抽样分布理论描绘出了每个栅格的指纹特征，这种科学的定位方式将会极大提升定位精度；其次，本发明实施例选择了一组电平信号的两两差分后的多维序列作为变量来描绘栅格的指纹特征，这一方式将会平滑或者剔除现实应用中因为天气、建筑物等客观因素而带来的影响，有效提升模型的稳定性和泛化能力，使得本定位方法可以在所有环境下，全量、全时的进行移动终端定位。最后，本发明实施例可支持对移动终端的实时定位，将会强有力得支撑实时及非实时应用的开展。
图4为本发明又一实施例提供的移动终端定位装置的结构框图，如图4所示，所述计算机设备，包括：处理器(processor)401、存储器(memory)402和总线403；
其中，所述处理器401和所述存储器402通过所述总线403完成相互间的通信；
所述处理器401用于调用所述存储器402中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的显示装置的测试设备等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。
以上所描述的装置以及系统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。
Claims (10)
1.一种移动终端定位方法，其特征在于，包括：
获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立定位指纹库采用如下步骤：
获取样本中移动终端上传的MRO测量报告和与所述移动终端对应的URL数据；
将所述MRO测量报告和所述URL数据进行关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据；
将每一个所述关联数据映射到定位区域中的每一个栅格中，得到指纹库训练数据；
对所述指纹库训练数据中MRO测量报告中的信号电平强度值进行两两差分计算，将得到的差分序列计算均值、标准差及协方差，将得到的计算结果进行存储。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号强度定位辅助参数具体为将所述源小区基站的信号电平强度以及所述邻小区的信号电平强度进行排序，两两做差分计算得到信号电平的差分序列的均值、标准差及两两之间的协方差值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述MRO测量报告和所述URL数据进行关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据，具体包括：
获取所述样本中移动终端上传的S1-MME数据；
对所述MRO测量报告进行解析，获得所述样本中移动终端的基站信息、强度值信息和网络标识；
对所述URL数据进行解析，获得所述样本中移动终端的地理位置信息和所述移动终端的ID号码；
通过S1-MME数据将所述MRO测量报告中的网络标识与所述URL数据中的移动终端的ID号码相关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序具体为：
所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述源小区信号电平强度和所述邻小区信号电平强度按从高到底的顺序进行排序。
6.一种移动终端定位装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取待定位移动终端发送的测量报告，所述测量报告至少包括源小区基站的基站标识和信号电平强度，以及邻小区基站的基站标识和信号电平强度；
解析单元，用于根据所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的信号电平强度，获取对应的基站序列和信号强度定位辅助参数；其中，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序；
定位单元，用于将所述基站序列和信号强度定位辅助参数与预先建立的定位指纹库进行对比，若判断获知所述基站序列和/或所述信号强度定位辅助参数与所述定位指纹库中定位区域内的目标栅格对应的一个样本值相同，则根据所述目标栅格的位置信息确定所述待定位移动终端的位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括定位指纹库的建立单元，具体包括：
获取样本中移动终端上传的MRO测量报告和与所述移动终端对应的URL数据；
将所述MRO测量报告和所述URL数据进行关联，得到所述MRO测量报告和所述URL数据的关联数据；
将每一个所述关联数据映射到定位区域中的每一个栅格中，得到指纹库训练数据；
对所述指纹库训练数据中MRO测量报告中的信号电平强度值进行两两差分计算，将得到的差分序列计算均值、标准差及协方差，将得到的计算结果进行存储。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述信号电平强度排序具体为：
所述基站序列中所述源小区基站和所述邻小区基站各自对应的基站标识根据所述源小区信号电平强度和所述邻小区信号电平强度按从高到底的顺序进行排序。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一所述的方法。
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