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一种指纹库的建立方法、测量报告MR的定位方法及装置.pdf

发布时间：2022-06-01 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.70M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611219608.9(22)申请日 2016.12.26(71)申请人 中国移动通信集团广东有限公司地址 510623 广东省广州市珠江新城珠江西路11号广东全球通大厦申请人 中国移动通信集团公司(72)发明人 李刚　杨文俊　吴宝庭　黄海晖　陆庆杭　林方　罗斌　陆南昌　刘少聪　吴威　(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限公司 11002代理人 李相雨(51)Int.Cl.H04W 8/18(2009.01)H04W 8/22(2009.01)H04W 24/10(2009.01)H04W 64/00(2009.01) (54)发明名称一种指纹库的建立方法、测量报告MR的定位方法及装置(57)摘要本发明提供了一种指纹库的建立方法、测量报告MR的定位方法及装置。该指纹库的建立方法包括：获取待建立指纹库的数据源，数据源包括待分析区域的测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据；关联测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据，以将用户面S1-U数据中的用户经纬度信息增加到测量报告MR数据中；对待分析区域进行栅格划分，将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中；分别根据各个栅格的更新后的测量报告MR数据获取各个栅格对应的特征向量，建立指纹库。本发明实施例将增加了用户经纬度信息的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中，根据测量报告MR数据建立的指纹库在满足覆盖的广度和深度的前提下，保证了定位精度。权利要求书2页 说明书10页 附图3页CN 108243405 A2018.07.03CN 108243405 A
    1.一种指纹库的建立方法，其特征在于，包括:获取待建立指纹库的数据源，数据源包括待分析区域的测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据；关联所述测量报告MR数据、所述用户面S1-U数据和所述控制面S1-MME数据，以将所述用户面S1-U数据中的用户经纬度信息增加到所述测量报告MR数据中，获得更新后的测量报告MR数据；对待分析区域进行栅格划分，将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中；分别根据各个栅格的更新后的测量报告MR数据获取各个栅格对应的特征向量，建立指纹库。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，关联所述测量报告MR数据、所述用户面S1-U数据和所述控制面S1-MME数据，包括：采用时间滑动搜索方法关联所述测量报告MR数据和所述控制面S1-MME数据，将所述控制面S1-MME数据中的用户标识信息增加到所述测量报告MR数据中；采用时间滑动搜索方法关联增加了用户标识信息的所述测量报告MR数据和所述用户面S1-U数据。3.根据权利要求1的方法，其特征在于，将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中，包括：根据各个栅格的经纬度信息将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中。4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据实际测试数据的参考信号接收功率RSRP和参考信号接收质量RSRQ对指纹库进行校准。5.一种基于权利要求1-4任一项方法的测量报告MR的定位方法，其特征在于，包括：获取待定位的测量报告MR；计算待定位的测量报告MR的特征向量；将待定位的测量报告MR定位到目标栅格内，目标栅格是指纹库的各个栅格中与待定位的测量报告MR的特征向量的距离最小的栅格。6.一种指纹库的建立装置，其特征在于，包括：数据源获取单元，用于获取待建立指纹库的数据源，数据源包括待分析区域的测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据；数据关联单元，用于所述关联测量报告MR数据、所述用户面S1-U数据和所述控制面S1-MME数据，以将所述用户面S1-U数据中的用户经纬度信息增加到所述测量报告MR数据中，获得更新后的测量报告MR数据；数据匹配单元，用于对待分析区域进行栅格划分，将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中；指纹库建立单元，用于分别根据各个栅格的更新后的测量报告MR数据获取各个栅格对应的特征向量，建立指纹库。7.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述数据关联单元包括：第一数据关联模块，用于采用时间滑动搜索方法关联所述测量报告MR数据和所述控制面S1-MME数据，将所述控制面S1-MME数据中的用户标识信息增加到所述测量报告MR数据权　利　要　求　书1/2页2CN 108243405 A2
    中；第二数据关联模块，用于采用时间滑动搜索方法关联增加了用户标识信息的所述测量报告MR数据和所述用户面S1-U数据。8.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述数据匹配单元进一步用于：根据各个栅格的经纬度信息将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中。9.根据权利要求6的装置，其特征在于，还包括：校准单元，用于根据实际测试数据的参考信号接收功率RSRP和参考信号接收质量RSRQ对指纹库进行校准。10.一种测量报告MR的定位装置，其特征在于，包括：测量报告MR获取单元，用于获取待定位的测量报告MR；特征向量计算单元，用于计算待定位的测量报告MR的特征向量；定位单元，用于将待定位的测量报告MR定位到目标栅格内，目标栅格是指纹库的各个栅格中与待定位的测量报告MR的特征向量的距离最小的栅格。权　利　要　求　书2/2页3CN 108243405 A3
    一种指纹库的建立方法、测量报告MR的定位方法及装置技术领域[0001]本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种指纹库的建立方法、测量报告MR的定位方法及装置。背景技术[0002]测量报告(Measure Report，MR)是指移动终端通过控制信道，在业务信道上以一定时间间隔和MR的方式向基站周期性地上报所在小区的下行信号强度、质量等信息，基站将终端上报的下行信息和自身收集的上行物理信息上传给基站控制器，并由其收集与统计。通过采集网络所有终端用户上报的MR数据，根据一定的空间定位算法，将所有移动终端的测量数据渲染到空间地图中，可以为为无线优化和网络规划建设提供准确的依据。[0003]基于指纹库的定位方法中指纹库里存放的是离散的信号强度和位置坐标。由于信号的多径传播对环境具有依赖性，在不同位置其信道的多径特征也不相同，呈现出非常强的特殊性。位置指纹定位技术有效地利用多径效应，多径特征和位置信息相结合，由于信道的多径影响在同一个位置点具有唯一性，可将多径结构作为数据库中的指纹。基于指纹库的定位方法通过在已建立的指纹库中查找与当前MR的特征最接近的位置点，来确定MR的位置。[0004]现有的基于海量MR建立的指纹库，能满足覆盖的广度和深度，但定位精度偏低。现有的基于路测MR建立的指纹库，基于GPS进行定位，定位精度高，但只有部分区域(道路和楼宇)有路测数据，覆盖广度和深度不够。发明内容[0005]本发明实施例提供一种指纹库的建立方法、测量报告MR的定位方法及装置，用于解决现有的现有的指纹库无法在满足覆盖的广度和深度的前提下保证定位精度问题。[0006]本发明实施例提供了一种指纹库的建立方法，包括:[0007]获取待建立指纹库的数据源，数据源包括待分析区域的测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据；[0008]关联测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据，以将用户面S1-U数据中的用户经纬度信息增加到测量报告MR数据中，获得更新后的测量报告MR数据；[0009]对待分析区域进行栅格划分，将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中；[0010]分别根据各个栅格的更新后的测量报告MR数据获取各个栅格对应的特征向量，建立指纹库。[0011]可选地，关联测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据，包括：[0012]采用时间滑动搜索方法关联测量报告MR数据和控制面S1-MME数据，将控制面S1-MME数据中的用户标识信息增加到测量报告MR数据中；[0013]采用时间滑动搜索方法关联增加了用户标识信息的测量报告MR数据和用户面S1-U数据。说　明　书1/10页4CN 108243405 A4
    [0014]可选地，将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中，包括：[0015]根据各个栅格的经纬度信息将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中。[0016]可选地，所述方法还包括：[0017]根据实际测试数据的参考信号接收功率RSRP和参考信号接收质量RSRQ对指纹库进行校准。[0018]本发明实施例提供了一种基于上述方法的测量报告MR的定位方法，包括：[0019]获取待定位的测量报告MR；[0020]计算待定位的测量报告MR的特征向量；[0021]将待定位的测量报告MR定位到目标栅格内，目标栅格是指纹库的各个栅格中与待定位的测量报告MR的特征向量的距离最小的栅格。[0022]本发明实施例提供了一种指纹库的建立装置，包括：[0023]数据源获取单元，用于获取待建立指纹库的数据源，数据源包括待分析区域的测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据；[0024]数据关联单元，用于关联测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据，以将用户面S1-U数据中的用户经纬度信息增加到测量报告MR数据中，获得更新后的测量报告MR数据；[0025]数据匹配单元，用于对待分析区域进行栅格划分，将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中；[0026]指纹库建立单元，用于分别根据各个栅格的更新后的测量报告MR数据获取各个栅格对应的特征向量，建立指纹库。[0027]可选地，所述数据关联单元包括：[0028]第一数据关联模块，用于采用时间滑动搜索方法关联测量报告MR数据和控制面S1-MME数据，将控制面S1-MME数据中的用户标识信息增加到测量报告MR数据中；[0029]第二数据关联模块，用于采用时间滑动搜索方法关联增加了用户标识信息的测量报告MR数据和用户面S1-U数据。[0030]可选地，所述数据匹配单元进一步用于：[0031]根据各个栅格的经纬度信息将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中。[0032]可选地，还包括：[0033]校准单元，用于根据实际测试数据的参考信号接收功率RSRP和参考信号接收质量RSRQ对指纹库进行校准。[0034]本发明实施例提供了一种测量报告MR的定位装置，包括：[0035]测量报告MR获取单元，用于获取待定位的测量报告MR；[0036]特征向量计算单元，用于计算待定位的测量报告MR的特征向量；[0037]定位单元，用于将待定位的测量报告MR定位到目标栅格内，目标栅格是指纹库的各个栅格中与待定位的测量报告MR的特征向量的距离最小的栅格。[0038]本发明实施例提供的指纹库的建立方法、测量报告MR定位的方法及装置，获取待建立指纹库的数据源，数据源包括待分析区域的测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据；关联测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据，将用户面S1-U数据中的用户经纬度信息增加到测量报告MR数据中；对待分析区域进行栅格划分，将增加说　明　书2/10页5CN 108243405 A5
    了用户经纬度信息的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中；分别根据各个栅格的测量报告MR数据获取各个栅格对应的特征向量，建立指纹库。本发明实施例将增加了用户经纬度信息的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中，根据测量报告MR数据建立的指纹库在满足覆盖的广度和深度的前提下，保证了定位精度。附图说明[0039]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。[0040]图1是本发明一个实施例的指纹库的建立方法的流程示意图；[0041]图2是本发明一个实施例的测量报告MR的定位方法的流程示意图；[0042]图3是本发明一个实施例的指纹库的建立装置的结构示意图；[0043]图4是本发明一个实施例的测量报告MR的定位装置的结构示意图；[0044]图5为本发明一个实施例的电子设备的实体结构示意图；[0045]图6是本发明另一个实施例的电子设备的实体结构示意图。具体实施方式[0046]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、完整的描述，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。[0047]图1是本发明一个实施例的方法的流程示意图。如图1所示，该实施例的方法包括：[0048]S11：获取待建立指纹库的数据源，数据源包括待分析区域的测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据；[0049]需要说明的是，具有GPS功能的终端使用的APP中可获取终端经纬度信息，通过移动数据网络上报到其服务器。通过解析用户上报的经纬度信息，即可准确得到用户的定点位置。[0050]S12：关联测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据，以将用户面S1-U数据中的用户经纬度信息增加到测量报告MR数据中，获得更新后的测量报告MR数据；[0051]需要说明的是，测量报告MR是指移动终端通过控制信道，在业务信道上以一定时间间隔和MR的方式向基站周期性地上报所在小区的下行信号强度、质量等信息，基站将终端上报的下行信息和自身收集的上行物理信息上传给基站控制器，并由其收集与统计。现有的测量报告MR数据中并不包括经纬度信息，导致现有的基于海量MR建立的指纹库的定位精度偏低。而本发明实施例将用户面S1-U数据中的用户经纬度信息增加到测量报告MR数据中，保证建立的指纹库的定位精度。[0052]S13：对待分析区域进行栅格划分，将更新后的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中；[0053]需要说明的是，本发明实施例根据待分析区域范围和栅格划分精度，首先将待分说　明　书3/10页6CN 108243405 A6
    析区域划分为若干正方形栅格点。然后基于分析区域数字地图的地物数据，建立各个栅格的垂直面即第三维方向栅格划分，基本思路为依据该栅格位置的建筑物高度等信息，以一定精度在垂直面进一步划分栅格，得到三维空间的立方体栅格。如5m×5m×5m(初始阈值，大小可调整)的立体栅格；根据各个栅格的经纬度信息将增加了用户经纬度信息的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中。[0054]S14：分别根据各个栅格的更新后的测量报告MR数据获取各个栅格对应的特征向量，建立指纹库；[0055]需要说明的是，由于信号传播过程中受地形和障碍物影响，因而多径呈现出非常强的位置特殊性。对于每一个位置来说,该信道的多径结构是唯一的，这些特征向量的样本数据集就构成了指纹库。[0056]本发明实施例提供的指纹库的建立方法，将增加了用户经纬度信息的测量报告MR数据匹配到对应的栅格中，根据测量报告MR数据建立的指纹库在满足覆盖的广度和深度的前提下，保证了定位精度。[0057]进一步地，关联测量报告MR数据、用户面S1-U数据和控制面S1-MME数据，包括：[0058]采用时间滑动搜索方法关联测量报告MR数据和控制面S1-MME数据，将控制面S1-MME数据中的用户标识信息增加到测量报告MR数据中；[0059]采用时间滑动搜索方法关联增加了用户标识信息的测量报告MR数据和用户面S1-U数据。[0060]具体地，待建立指纹库的数据源，包括软采的测量报告MR数据、硬采的控制面S1-MME数据和用户面S1-U数据。[0061]其中，LTE软采的测量报告MR数据如表1所示，LTE硬采的控制码S1-MME数据如表2所示，LTE硬采的用户面S1-U数据如表3所示：[0062]表1 测量报告MR数据[0063]字段说明dtTime消息时间(MR消息)dtHandleTime系统处理时间intMMEGIRRC协议中UE当前连接的MME组标识intMMECRRC协议中UE当前连接的MME编码intMMEUEID用于MME在S1接口唯一标识一个UEintEnbIDeNB标识intCellID基站内小区标识intPCI物理小区标识，取值范围0～503intMR_UETransPowerMarginUE发射功率余量intMR_ULSignalNoiseRatio上行信噪比intMR_AoA到达角(AoA)intMR_TA时间提前量(TA)intSQ_CQICQIintNCellNum邻区个数Neighbor Cell Number说　明　书4/10页7CN 108243405 A7
    intScFreq主服小区频点intNcFreq邻小区频点[0064]表2 控制面S1-MME数据[0065]列名说明dtSTime会话开始时间dtETime会话结束时间intMMEGIMME Group IDintMMECMME CodeintMMEUEIDMME UE S1AP IDintECIECIintEnbIdenbidvcIMSIIMSIvcMSISDNMSISDN[0066]表3 用户面S1-U数据[0067][0068][0069]传统LTE软采大数据分析主要的难点是定位不够精准，只能通过定时提前量TA+来波方向AOA来定位，现场测试证明准确度不高，且无IMSI回填，无法做到准确的用户跟踪。说　明　书5/10页8CN 108243405 A8
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