一种基于手机用户位置指纹进行手机位置定位的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于手机用户位置指纹进行手机位置定位的方法，包括：将LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据作为道路位置指纹数据库的输入源，生成位置指纹数据库；采集到不包含位置信息的用户日常信号强度数据后，与已有的位置指纹数据库进行匹配并修正，得到用户的位置信息和运动轨迹。本发明专利技术通过LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据作为道路位置指纹数据库的输入源，生成位置指纹数据库，通过对采集数据的位置指纹数据库进行匹配并修正后，得到LTE用户在道路上的位置信息和运动轨迹，本发明专利技术实现了LTE网络用户位置定位精度误差在50米内的采样点比例平均达到70％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种基于手机用户位置指纹进行手机位置定位的方法
本专利技术涉及手机定位
，尤其涉及一种基于手机用户位置指纹进行手机位置定位的方法。
技术介绍
移动通信系统由于使用者UE(UserEquipment)的运动性，导致了系统中的话务是变化的，带来了网络管理和维护上的动态变化性，给网络运维管理带来了诸多不确定因素，通过无线终端(UE)和无线网络的配合，确定移动用户的实际位置信息，对用户的话务分布，网络使用体验进行分析，指导网络维护和优化，高效可靠的管理网络也是中国移动网络运维管理的迫切需求。在现有技术中，主要有以下几种手机用户定位方法：CELL-ID定位技术，起源于蜂窝小区定位技术，是根据移动台所处的小区标识号ID来确定用户的位置，移动台在当前小区注册后，在系统的数据库中就会有相对应的小区ID号，只要系统能够把该小区基站设置的中心位置(在当地地图中的位置)和小区的覆盖半径广播给小区范围内的所有移动台，这些移动台就能知道自己处在什么地方，查询数据库即可获取位置信息。该定位方案的优点是无需对网络和手机进行修改，响应时间短，但它的定位精度取决于小区的半径。TOA(TimeOfArrival)定位技术是基于测量信号从移动台发送出去并到达消息测量单元(3个或更多基站)的时间来定位，移动台位于以基站为圆心、移动台到基站的电波传播距离为半径的圆上，通过多个基站进行计算，移动台的二维位置坐标可由3个圆的交点确定。AOA(ArrivalOfAngle)定位技术根据信号到达的角度，确定移动台相对于基站的角度关系，只要测量一个移动台距两个基站的信号到达角度，就可以确定出移动台的位置，信号到达角度测量需要定向天线，虽然理论上这种测量在基站和移动台都可以进行，但为了保证轻便性，并不适宜在移动终端上使用，角度到达定位技术是基于网络的定位方案，优点是可以在话音信道上工作，不需要高精度的系统定时。但缺点是需要复杂的天线，易出现定位盲点，实施成本较高。TDOA(TimeDifferenceOfArrival)定位技术是通过检测信号到达两个基站的时间差，而不是到达的绝对时间来确定移动台位置的，降低了对时间的同步要求，移动台定位于以两个基站为焦点的双曲线方程上，确定移动台的二维位置坐标需要建立两个以上双曲线方程，两条双曲线即为移动台的二维位置坐标，由于这种定位技术不要求移动台和基站之间的同步，因此在误差环境下性能相对优越，在蜂窝通信系统的定位技术中备受关注，它也是基于网络的定位方案，优点是精度较高，实现容易，缺点是为了保证定时精度，需要改造基站设备。因此，现有技术需要改进。
技术实现思路
本专利技术公开了一种基于手机用户位置指纹进行手机位置定位的方法，用以解决现有技术存在的问题。本专利技术的一种基于手机用户位置指纹进行手机位置定位的方法，包括：将LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据作为道路位置指纹数据库的输入源，生成位置指纹数据库；采集到不包含位置信息的用户日常信号强度数据后，与已有的位置指纹数据库进行匹配并修正，得到用户的位置信息和运动轨迹。在基于上述方法的另一个实施例中，所述将LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据作为道路位置指纹数据库的输入源，生成位置指纹数据库包括：采集LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据，所述LTE道路测试数据和LTE道路扫频数据为明文的TXT格式或LOG格式；将采集到的LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据进行汇总，建立道路栅格，所述LTE道路测试数据和LTE道路扫频数据合并的原始数据样本越多，指纹定位算法的精度越高；将道路栅格中的信号强度按小区进行分组汇总，生成位置指纹数据库，道路栅格中的服务小区和邻小区均以Earfcn和PCI为标识合并，完成小区信号的合并后，以Earfcn和PCI为标识进行扇区识别。在基于上述方法的另一个实施例中，所述LTE道路测试的数据包括：测试道路范围内的时间戳、经纬度、服务小区和最强的6到10个相邻小区的信号强度；所述LTE道路扫频的数据包括：测试道路范围内的时间戳、经纬度、服务小区和所有相邻小区的信号强度。在基于上述方法的另一个实施例中，所述将采集到的LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据进行汇总，建立道路栅格，包括：将采集到的LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据汇总，按经纬度进行栅格化，所述栅格化分为三种模型：10米道路栅格模型、20米道路栅格模型和50米道路栅格模型，将采集到的LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据按照经度、纬度放置到完成栅格化的模型中，LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据样本数量越高，采用道路栅格建模的精度越高。在基于上述方法的另一个实施例中，所述将道路栅格中的信号强度按小区进行分组汇总，生成位置指纹数据库，包括：道路栅格中的服务小区和邻小区以Earfcn和PCI为标识合并，以Earfcn和PCI为标识进行扇区识别，完成合并后，RSRP(ReferenceSignalReceivingPower，参考信号接收功率)保存为RSRP_MAX、RSRP_MIN；RSRQ(ReferenceSignalReceivingQuality，参考信号接收质量)保存为RSRQ_MAX、RSRQ_MIN；服务小区在测量报告中包含了小区的唯一标识ECI；通过服务小区的相邻小区ECI列表和相邻小区的Earfcn和PCI匹配出道路栅格中与其相对应的测试数据中Earfcn和PCI的小区ECI；没有包含在服务小区的相邻小区ECI列表中的Earfcn和PCI组合使用服务小区的经纬度和方向角信息，对位于服务小区方向角位置上的物理相邻小区进行Earfcn和PCI匹配；将匹配到Earfcn和PCI组合的ECI合并入道路栅格中，将本道路栅格内邻小区RSRP进行排序；将所有道路栅格的服务小区、邻小区的信号汇总，生成位置指纹数据库。在基于上述方法的另一个实施例中，所述采集到不包含位置信息的用户日常信号强度数据后，与已有的位置指纹数据库进行匹配并修正，得到用户的位置信息和运动轨迹包括：采集核心网UU接口数据，解析UU接口中的UE_MR数据、S_TMSI数据；采集分接口的用户标记数据，所述分接口为核心网S6a接口；合成用户记录，将UU接口和S6a接口的数据按时间戳和S_TMSI进行关联，得到完整的用户唯一身份标记IMSI对应的按时间排序的所有UE_MR数据；将用户UE_MR记录与位置指纹数据库的第一轮匹配；使用所述第一轮匹配的UE_MR数据与指纹库匹配结果建立无向图M1，将完成匹配的记录记做M1集合，所述无向图M1是将经纬度映射成二维坐标系统，把所述M1集合对应的经纬度映射到坐标系统中，根据映射出来的点建立的无向图；计算无向图M1对应的最短路径；将用户UE_MR记录与位置指纹数据库的第二轮匹配，将完成匹配的记录记做M2集合；汇总所述第一轮匹配和所述第二轮匹配完成的结果集M1集合和M2集合，输出用户每个时刻的位置信息和运动轨迹。在基于上述方法的另一个实施例中，所述采集核心网UU接口数据，解析UU接口中的UE_MR数据、S_TMSI数据，得到以下数据：时间戳、用户的S_TMSI、占用的服务小区ECI、服务小区Earfcn、服务小区PCI、服务小区RSRP、邻小区1Earfcn、邻小区1PC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于手机用户位置指纹进行手机位置定位的方法，其特征在于，包括：将LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据作为道路位置指纹数据库的输入源，生成位置指纹数据库；采集到不包含位置信息的用户日常信号强度数据后，与已有的位置指纹数据库进行匹配并修正，得到用户的位置信息和运动轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种基于手机用户位置指纹进行手机位置定位的方法，其特征在于，包括：将LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据作为道路位置指纹数据库的输入源，生成位置指纹数据库；采集到不包含位置信息的用户日常信号强度数据后，与已有的位置指纹数据库进行匹配并修正，得到用户的位置信息和运动轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据作为道路位置指纹数据库的输入源，生成位置指纹数据库包括：采集LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据，所述LTE道路测试数据和LTE道路扫频数据为明文的TXT格式或LOG格式；将采集到的LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据进行汇总，建立道路栅格，所述LTE道路测试数据和LTE道路扫频数据合并的原始数据样本越多，指纹定位算法的精度越高；将道路栅格中的信号强度按小区进行分组汇总，生成位置指纹数据库，道路栅格中的服务小区和邻小区均以Earfcn和PCI为标识合并，完成小区信号的合并后，以Earfcn和PCI为标识进行扇区识别。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述LTE道路测试的数据包括：测试道路范围内的时间戳、经纬度、服务小区和最强的6到10个相邻小区的信号强度；所述LTE道路扫频的数据包括：测试道路范围内的时间戳、经纬度、服务小区和所有相邻小区的信号强度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将采集到的LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据进行汇总，建立道路栅格，包括：将采集到的LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据汇总，按经纬度进行栅格化，所述栅格化分为三种模型：10米道路栅格模型、20米道路栅格模型和50米道路栅格模型，将采集到的LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据按照经度、纬度放置到完成栅格化的模型中，LTE道路测试和LTE道路扫频测试的数据样本数量越高，采用道路栅格建模的精度越高。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将道路栅格中的信号强度按小区进行分组汇总，生成位置指纹数据库，包括：道路栅格中的服务小区和邻小区以Earfcn和PCI为标识合并，以Earfcn和PCI为标识进行扇区识别，完成合并后，RSRP(ReferenceSignalReceivingPower，参考信号接收功率)保存为RSRP_MAX、RSRP_MIN；RSRQ(ReferenceSignalReceivingQuality，参考信号接收质量)保存为RSRQ_MAX、RSRQ_MIN；服务小区在测量报告中包含了小区的唯一标识ECI；通过服务小区的相邻小区ECI列表和相邻小区的Earfcn和PCI匹配出道路栅格中与其相对应的测试数据中Earfcn和PCI的小区ECI；没有包含在服务小区的相邻小区ECI列表中的Earfcn和PCI组合使用服务小区的经纬度和方向角信息，对位于服务小区方向角位置上的物理相邻小区进行Earfcn和PCI匹配；将匹配到Earfcn和PCI组合的ECI合并入道路栅格中，将本道路栅格内邻小区RSRP进行排序；将所有道路栅格的服务小区、邻小区的信号汇总，生成位置指纹数据库。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集到不包含位置信息的用户日常信号强度数据后，与已有的位置指纹数据库进行匹配并修正，得到用户的位置信息和运动轨迹包括：采集核心网UU接口数据，解析UU接口中的UE_MR数据、S_TMSI数据；采集分接口的用户标记数据，所述分接口为核心网S6a接口；合成用户记录，将UU接口和S6a接口的数据按时间戳和S_TMSI进行关联，得到完整的用户唯一身份标记IMSI对应的按时间排序的所有UE_MR...

【专利技术属性】
技术研发人员：李罕翀，
申请(专利权)人：北京电旗通讯技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11