一種無線移動終端的定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線移動終端的定位方法及系統(tǒng)，按照設(shè)定的序列長度，將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)的Cell-ID存儲為Cell-ID歷史序列；根據(jù)用戶的當(dāng)前Cell-ID序列，從存儲的Cell-ID歷史序列中選擇與當(dāng)前Cell-ID序列最匹配的Cell-ID歷史序列，并估算出用戶的當(dāng)前估計(jì)位置；采用GPS對估算出的當(dāng)前估計(jì)位置進(jìn)行修正，得到用戶當(dāng)前的精確位置。采用本發(fā)明，可以在保證定位精度的情況下盡可能降低功耗。
【專利說明】一種無線移動終端的定位方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種無線移動終端的定位方法及系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]目前，無線移動終端(包括手持式和車載設(shè)備等)的定位技術(shù)主要有兩種:GPS (Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))定位技術(shù)、基于蜂窩基站(GSM等)的定位技術(shù)。
[0003]其中，GPS定位精度高、誤差小，不過因?yàn)樾l(wèi)星信號受到遮蔽物阻礙與多路徑延遲等的影響，GPS在室內(nèi)以及高樓林立的地區(qū)定位效果很差。另外如果持續(xù)使用GPS進(jìn)行定位，其對電池消耗相當(dāng)大。而基站定位正好相反，它的能耗較小，但是采用三角測量定位的誤差相當(dāng)大(經(jīng)常為500米)，同時(shí)需要知道基站的部署信息，因此會產(chǎn)生額外的數(shù)據(jù)流量。
[0004]基于以上分析，不管是GPS定位技術(shù)還是利用蜂窩基站定位都有其局限性。因此實(shí)際應(yīng)用中，如何將二者有效結(jié)合，在保證精度的情況下盡可能減少能耗就成為了目前需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種無線移動終端的定位方法及系統(tǒng)，在保證定位精度的情況下盡可能降低功耗。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種無線移動終端的定位方法，
[0007]按照設(shè)定的序列長度，將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)(Cell)的小區(qū)標(biāo)識符(Cell-1D)存儲為Cell-1D歷史序列；
[0008]根據(jù)所述用戶的當(dāng)前Cell-1D序列，從存儲的Cell-1D歷史序列中選擇與所述當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列，并估算出所述用戶的當(dāng)前估計(jì)位置；
[0009]采用全球定位系統(tǒng)(GPS)對估算出的所述當(dāng)前估計(jì)位置進(jìn)行修正，得到所述用戶當(dāng)前的精確位置。
[0010]進(jìn)一步地，所述按照設(shè)定的序列長度，將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)的Cell-1D記錄為Cell-1D歷史序列，具體包括:
[0011]記錄用戶依次經(jīng)過的小區(qū)的Cell-1D，當(dāng)記錄的Cell-1D的個(gè)數(shù)到達(dá)設(shè)定的所述序列長度時(shí)，將當(dāng)前記錄的所述多個(gè)Cell-1D存儲為所述Cell-1D歷史序列，并開始記錄下一個(gè)新的Cell-1D歷史序列。
[0012]進(jìn)一步地，當(dāng)滿足以下條件時(shí),開始記錄新的Cell-1D歷史序列:
[0013]用戶首次進(jìn)入一個(gè)小區(qū)，且存儲的Cell-1D歷史序列中不存在該小區(qū)的Cell-1D ；
[0014]或者，用戶在當(dāng)前的小區(qū)中停留的時(shí)間超出預(yù)定的時(shí)限。
[0015]進(jìn)一步地，開始記錄一個(gè)新的Cell-1D歷史序列時(shí),打開GPS,記錄GPS位置數(shù)據(jù)；同時(shí)記錄當(dāng)前小區(qū)的Cell-1D、以及當(dāng)前的時(shí)間戳；并將所述GPS位置數(shù)據(jù)以及當(dāng)前的時(shí)間戳記錄到當(dāng)前Cell-1D對應(yīng)的位置與時(shí)間戳列表中；[0016]選擇出與用戶當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列后，根據(jù)所述位置與時(shí)間戳列表得出所述用戶在當(dāng)前小區(qū)下停留的時(shí)間，并采用插值算法估算所述用戶的當(dāng)前估計(jì)位置。
[0017]進(jìn)一步地，通過以下方式選擇與所述當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列:
[0018]將當(dāng)前Cell-1D序列與存儲的Cell-1D歷史序列逐個(gè)進(jìn)行比較，計(jì)算各Cell-1D歷史序列的權(quán)值，并選擇其中權(quán)值最大的作為最匹配的Cell-1D歷史序列；
[0019]其中，在計(jì)算各Cell-1D歷史序列的權(quán)值時(shí)，匹配的Cell-1D的權(quán)值大于不匹配的Cell-1D的權(quán)值。
[0020]進(jìn)一步地，當(dāng)權(quán)值最大的Cell-1D歷史序列不止一個(gè)時(shí)，采用如下規(guī)則進(jìn)行篩選最匹配的Cell-1D序列:
[0021]選擇時(shí)間與當(dāng)前Cell-1D序列最相近的Cell-1D歷史序列；
[0022]選擇長度最長的序列；
[0023]將當(dāng)前序列的尾部與Cell-1D歷史序列的頭部進(jìn)行匹配，預(yù)測下一個(gè)Cell_ID。
[0024]進(jìn)一步地，所述設(shè)定的序列長度大于5 ；
[0025]且所述當(dāng)前Cell-1D序列的長度為5。
[0026]進(jìn)一步地,在開始記錄一個(gè)新的Cel1-1D歷史序列時(shí),將上一個(gè)Cel 1_ID歷史序列中的最后一個(gè)或多個(gè)Cell-1D插入到該新的Cell-1D歷史序列的起始處。
[0027]本發(fā)明還提供了一種無線移動終端的定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括序列學(xué)習(xí)模塊，序列匹配選擇模塊，位置估計(jì)模塊，其中
[0028]所述序列學(xué)習(xí)模塊，用于按照設(shè)定的序列長度，將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)的Cell-1D存儲為Cell-1D歷史序列；
[0029]所述序列匹配選擇模塊，用于根據(jù)所述用戶的當(dāng)前Cell-1D序列，從存儲的Cell-1D歷史序列中選擇與所述當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列；
[0030]所述位置估計(jì)模塊，用于根據(jù)最匹配的Cell-1D歷史序列，估算出所述用戶的當(dāng)前估計(jì)位置；并采用GPS對估算出的所述當(dāng)前估計(jì)位置進(jìn)行修正，得到所述用戶當(dāng)前的精確位置。
[0031]進(jìn)一步地，所述序列學(xué)習(xí)模塊用于，按照所述設(shè)定的序列長度，采用以下方式將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)的Cell-1D記錄為Cell-1D歷史序列:
[0032]記錄用戶依次經(jīng)過的小區(qū)的Cell-1D，當(dāng)記錄的Cell-1D的個(gè)數(shù)到達(dá)設(shè)定的所述序列長度時(shí)，將當(dāng)前記錄的所述多個(gè)Cell-1D存儲為所述Cell-1D歷史序列，并開始記錄下一個(gè)新的Cell-1D歷史序列。
[0033]進(jìn)一步地，所述序列學(xué)習(xí)模塊用于，當(dāng)滿足以下條件時(shí)，開始記錄新的Cell-1D歷史序列:
[0034]用戶首次進(jìn)入一個(gè)小區(qū)，且存儲的Cell-1D歷史序列中不存在該小區(qū)的Cell-1D ；
[0035]或者，用戶在當(dāng)前的小區(qū)中停留的時(shí)間超出預(yù)定的時(shí)限。
[0036]進(jìn)一步地，所述序列學(xué)習(xí)模塊用于，
[0037]開始記錄一個(gè)新的Cell-1D歷史序列時(shí)，打開GPS，記錄GPS位置數(shù)據(jù)；同時(shí)記錄當(dāng)前Cell-1D、以及當(dāng)前的時(shí)間戳；并將所述GPS位置數(shù)據(jù)以及當(dāng)前的時(shí)間戳記錄到當(dāng)前Cell-1D對應(yīng)的位置與時(shí)間戳列表中；
[0038]選擇出與用戶當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列后，根據(jù)所述位置與時(shí)間戳列表得出所述用戶在當(dāng)前小區(qū)下停留的時(shí)間，并采用插值算法估算所述用戶的當(dāng)前估計(jì)位置。
[0039]進(jìn)一步地，所述序列匹配選擇模塊用于，通過以下方式選擇與所述當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列:
[0040]將當(dāng)前Cell-1D序列與存儲的Cell-1D歷史序列逐個(gè)進(jìn)行比較，計(jì)算各Cell-1D歷史序列的權(quán)值，并選擇其中權(quán)值最大的作為最匹配的Cell-1D歷史序列；
[0041]其中，在計(jì)算各Cell-1D歷史序列的權(quán)值時(shí)，匹配的Cell-1D的權(quán)值大于不匹配的Cell-1D的權(quán)值。
[0042]進(jìn)一步地，所述序列匹配選擇模塊用于，當(dāng)權(quán)值最大的Cell-1D歷史序列不止一個(gè)時(shí)，采用如下規(guī)則進(jìn)行篩選最匹配的Cell-1D序列:
[0043]選擇時(shí)間與當(dāng)前Cell-1D序列最相近的Cell-1D歷史序列；
[0044]選擇長度最長的序列；
[0045]將當(dāng)前序列的尾部與Cell-1D歷史序列的頭部進(jìn)行匹配，預(yù)測下一個(gè)Cell-1D。
[0046]本發(fā)明提出一種綜合GPS和Cell-1D (小區(qū)識別碼)定位技術(shù)的Cell-1D輔助定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用基站定位技術(shù)進(jìn)行粗略的定位，并輔以GPS進(jìn)行位置修正，其最大的創(chuàng)新之處在于，系統(tǒng)會記錄走過的路徑信息，即Cell-1D序列，并在下次出現(xiàn)相同序列段時(shí)進(jìn)行匹配，以便能夠預(yù)測行走路線，從而節(jié)約能耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0048]圖1為Cell-1D輔助定位系統(tǒng)的示意圖；
[0049]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖3為本發(fā)明示例的序列匹配示意圖；
[0051]圖4為GPS使用率和中值誤差的示意圖；
[0052]圖5為本發(fā)明示例的位置估算示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]本實(shí)施方式提供一種無線移動終端的定位方法，采用如下方案:
[0054]依次將用戶經(jīng)過的小區(qū)的Cell-1D記錄為Cell-1D歷史序列并存儲；
[0055]根據(jù)用戶當(dāng)前的Ce I1-1D序列，從存儲的Ce I1-1D歷史序列中選擇最匹配的Cell-1D歷史序列，并估算出所述用戶的當(dāng)前位置；
[0056]采用GPS對估算出的當(dāng)前位置進(jìn)行修正，得到用戶的精確位置。
[0057]進(jìn)一步地，當(dāng)滿足以下條件之一時(shí)，記錄Cell-1D:
[0058]用戶進(jìn)入一個(gè)數(shù)據(jù)庫中不存在的Cell-1D時(shí)；
[0059]或者，用戶在當(dāng)前的Cell中停留的時(shí)間超出預(yù)定的時(shí)限時(shí)。
[0060]進(jìn)一步地，在記錄Cell-1D時(shí)，打開GPS，記錄GPS數(shù)據(jù)和Cell-1D數(shù)據(jù)。[0061]進(jìn)一步地，對于Cell-1D歷史序列中的每個(gè)Cell-1D，分別維護(hù)一個(gè)位置與時(shí)間戳列表。
[0062]進(jìn)一步地，將當(dāng)前Cell-1D序列與存儲的Cell-1D歷史序列逐個(gè)進(jìn)行比較，計(jì)算各Cell-1D序列的權(quán)值，并選擇權(quán)值最大的序列作為最匹配的Cell-1D序列。
[0063]進(jìn)一步地，當(dāng)權(quán)值最大的Cell-1D歷史序列不止一個(gè)時(shí)，采用如下規(guī)則進(jìn)行篩選最匹配的Cell-1D序列:
[0064]選擇時(shí)間與當(dāng)前Cell-1D序列最相近的Cell-1D歷史序列；
[0065]選擇長度最長的序列；
[0066]將當(dāng)前序列的尾部與數(shù)據(jù)庫中序列的頭部匹配，預(yù)測下一個(gè)Cell-1D。
[0067]進(jìn)一步地，存儲Cell-1D歷史序列時(shí)，每個(gè)Cell-1D歷史序列的長度閾值優(yōu)選為大于等于5 ;且當(dāng)前Cell-1D序列的長度優(yōu)選為5。
[0068]進(jìn)一步地，選擇最匹配的Cell-1D歷史序列后，采用插值算法估算所述用戶的當(dāng)前位置。
[0069]通過分析可知，上述方案主要有以下幾個(gè)突出特點(diǎn):
[0070]I)利用路徑的重復(fù)性:每個(gè)人每天行走的路線基本上是相同的，因此經(jīng)過的一些Cell-1D轉(zhuǎn)換點(diǎn)(從一個(gè)Cel l-1D的覆蓋區(qū)域進(jìn)入到另一個(gè)Cell-1D的覆蓋區(qū)域的位置點(diǎn))也是基本不變的。這些Cell-1D轉(zhuǎn)換點(diǎn)就可以被用來唯一地表示在那些路線上的用戶位置?；谶@一包含GPS信息的路線歷史，系統(tǒng)可以粗略地估算出用戶的位置。
[0071]2)采用Cell-1D序列匹配:通過序列匹配技術(shù)來決定用戶的位置，具體來說，是從用戶歷史記錄中識別出與當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的歷史序列。這個(gè)就需要將用戶的位置固定在他以往所走的路線上，從而避免使用耗能的GPS。
[0072]3)利用GPS修正位置:系統(tǒng)通過學(xué)習(xí)和建立用戶路線的歷史記錄為將來的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。利用很少的資源系統(tǒng)就可以維護(hù)用戶以往所走的路線數(shù)據(jù)庫并在必要的時(shí)候觸發(fā)GPS。
[0073]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0074]如圖1所示，Cell-1D輔助定位系統(tǒng)主要包含如下幾個(gè)核心模塊:序列學(xué)習(xí)模塊，序列匹配選擇模塊，位置估計(jì)模塊。
[0075]當(dāng)探測到存取序列的數(shù)據(jù)庫中沒有關(guān)于用戶當(dāng)前所處Cell的足夠多的信息時(shí)，序列學(xué)習(xí)模塊將會啟動，并利用檢測到的Cell-1D序列填充本地?cái)?shù)據(jù)庫。
[0076]序列匹配選擇模塊將當(dāng)前Cell-1D序列與數(shù)據(jù)庫中的Cell-1D歷史序列進(jìn)行比對，計(jì)算數(shù)據(jù)庫中各個(gè)Cell-1D歷史序列的權(quán)值。權(quán)值的計(jì)算方法具體可以采用多種，只需匹配到的Cell-1D的權(quán)值大于不匹配的Cell-1D的權(quán)值即可。
[0077]例如，每個(gè)匹配的Cell-1D記權(quán)值1，每個(gè)沒匹配到的Cell-1D記權(quán)值-0.5，假定匹配到的Cell-1D歷史序列【1-2-3-4-5】，當(dāng)前序列為【6-2_3-4_5】，則【2-3_4_5】匹配記4，6不匹配記-0.5，最終權(quán)值為3.5。
[0078]從匹配的序列中挑選出權(quán)值最大的序列，當(dāng)權(quán)值最大的序列不只一個(gè)時(shí)，可依據(jù)時(shí)空一致性的原則選擇最符合用戶當(dāng)前行進(jìn)路線的序列。[0079]位置估計(jì)模塊，主要用于結(jié)合最匹配的Cell-1D序列采用插值算法估算用戶的當(dāng)前位置。
[0080]結(jié)合圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的無線移動終端的定位流程包括如下主要步驟:
[0081]一)序列學(xué)習(xí)
[0082]Cell-1D輔助定位系統(tǒng)學(xué)習(xí)Cell-1D序列并將其儲存至用于存放序列的數(shù)據(jù)庫中，每一個(gè)Cell-1D序列實(shí)際代表用戶的一條路線，如圖2所示。對于序列中的每一個(gè)Cell-1D，系統(tǒng)維護(hù)一個(gè)〈位置，時(shí)間戳 > 的列表，其中位置代表一個(gè)GPS數(shù)據(jù)，時(shí)間戳表示獲取GPS讀數(shù)的時(shí)間點(diǎn)。時(shí)間戳用于估計(jì)過去用戶在當(dāng)前Cell中經(jīng)歷的時(shí)間，同時(shí)也為位置插入做準(zhǔn)備。
[0083]序列學(xué)習(xí)的觸發(fā)條件有兩個(gè):當(dāng)用戶進(jìn)入一個(gè)在數(shù)據(jù)庫中不存在的Cell-1D的時(shí)候，或者當(dāng)用戶在當(dāng)前的Cell中停留的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往訪問時(shí)間時(shí)。如果兩個(gè)條件中任意一個(gè)滿足時(shí)，系統(tǒng)會打開GPS，記錄GPS數(shù)據(jù)和Cell-1D數(shù)據(jù)。特別地，不論何時(shí)得到一個(gè)GPS讀數(shù)，都將GPS讀數(shù)記錄到與當(dāng)前Cell-1D對應(yīng)的〈位置，時(shí)間戳 > 元組到列表中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在一個(gè)Cell內(nèi)精確定位。并且，為了增加Cell-1d序列的連貫性，不論何時(shí)Cell-1D發(fā)生變化，系統(tǒng)都將插入先前的Cell-1D到一個(gè)學(xué)習(xí)的Cell-1D序列，因?yàn)樾碌男蛄锌赡芘c原來序列存在重合的部分。
[0084]此外，當(dāng)學(xué)習(xí)Cell-1D序列的長度超過了一個(gè)確定的閾值時(shí)，將這個(gè)序列插入到數(shù)據(jù)庫中并開始一個(gè)新的學(xué)習(xí)Cell-1D序列。優(yōu)選地，新的學(xué)習(xí)序列將前一個(gè)學(xué)習(xí)序列的最后4個(gè)Cell-1D提前裝載進(jìn)去，這樣就保證了序列匹配的連續(xù)性。
[0085]舉例來說，假定長度的閾值為10，而當(dāng)前的學(xué)習(xí)序列為[1-2-3-4-5-6-7-8-9-10]，則當(dāng)遇到第11個(gè)Cell-1D時(shí)，系統(tǒng)將序列[1-2-3-4-5-6-7-8-9-10]插入到數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)開始一個(gè)新的序列[7-8-9-10-11]。如此以來，任一長度為5的[1-2-3-4-5-6-7-8-9-10]的子序列都可以不失連續(xù)性地與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行完全地匹配。該算法具備很好的響應(yīng)性，即當(dāng)前歷史可以被很快地記錄到數(shù)據(jù)庫中，因而可以很快地被使用。
[0086]在進(jìn)行序列學(xué)習(xí)的過程中，系統(tǒng)采用與GPS關(guān)閉時(shí)相同的算法來估計(jì)用戶的當(dāng)前位置。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)好的位置估計(jì)時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉GPS并終止序列學(xué)習(xí)。當(dāng)手機(jī)或者GPS關(guān)閉了很長時(shí)間(例如20分鐘)，學(xué)習(xí)過程將以一個(gè)空的學(xué)習(xí)序列重新開始。
[0087]二)序列匹配
[0088]本實(shí)施例中,優(yōu)選采用修正的Smith-Waterman算法進(jìn)行序列匹配,但本發(fā)明方案并不局限于該算法。Smith-Waterman算法是一種成熟的算法，在生物信息中常用以決定兩個(gè)核苷酸或者蛋白質(zhì)序列之間相似的區(qū)域。采用該算法比對局部序列，不需要觀察整個(gè)序列，通過比較所有可能序列片段，優(yōu)化相似性度量。其運(yùn)用動態(tài)規(guī)劃保證局部最優(yōu)化，提出一個(gè)得分系統(tǒng)計(jì)算匹配，不匹配，間隙的權(quán)重。Smith-Waterman算法的具體操作步驟可查閱http: // www.1bm.com/developerworks/cn/java/j_seqalign/ 等相關(guān)資料。
[0089]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，對Smith-Waterman算法進(jìn)行如下適應(yīng)性修改:增加了一個(gè)限制來保證當(dāng)前Cell-1D序列的最后一個(gè)Cell-1D必須在匹配的子集中，以保證匹配的語義正確性。具體地，有兩個(gè)參數(shù)對于匹配算法是至關(guān)重要的，一個(gè)參數(shù)是當(dāng)前序列的長度，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，序列長度為5時(shí)是一個(gè)較好的值；另一個(gè)參數(shù)是不匹配和間隙的權(quán)值，優(yōu)選將其設(shè)為-0.5。圖3示出了關(guān)于匹配序列權(quán)值計(jì)算的一個(gè)具體示例。[0090]如圖4所示，將不匹配和間隙的權(quán)值設(shè)置的低于匹配所貢獻(xiàn)的正權(quán)值會得到較小的誤差和GPS使用率。例如:當(dāng)前序列為[1-2-3-4-5]，與之匹配的序列[1-2-9-4-5]的得分為4-0.5 = 3.5,另一個(gè)序列[3-4-5]的得分為3,然后系統(tǒng)會選擇前一個(gè)序列,這和我們預(yù)期的結(jié)果是吻合的，因?yàn)橐话愣云ヅ涞腃ell-1D個(gè)數(shù)越多的序列應(yīng)該是最優(yōu)的序列。然而，當(dāng)權(quán)值在-0.1和-0.9之間變化時(shí)結(jié)果是相近的，在這里我們使用-0.5不同于原始Smith-Waterman 算法的-1。
[0091]三)序列選擇
[0092]當(dāng)序列匹配算法遍歷了數(shù)據(jù)庫中所有的序列后，系統(tǒng)會獲得得分為正的多個(gè)匹配序列，接著選擇得分最高的序列即可。[0093]如果得分最高的序列不止一個(gè)，則可以采用下面的規(guī)則進(jìn)一步篩選:
[0094]首先，基于用戶的時(shí)間連續(xù)性，選擇時(shí)間與當(dāng)前序列相近的序列；
[0095]如果失敗了，則選擇最長的序列；
[0096]如果又失敗了，則將當(dāng)前序列的尾部與數(shù)據(jù)庫中序列的頭部匹配，由此系統(tǒng)可以預(yù)測下個(gè)Cell-1D ；
[0097]例如，假設(shè)當(dāng)前序列為[1-2-3-4-5]，與之匹配的兩條序列分別為[4-5_6-7_8]，[6-7-2-3-8]，通過計(jì)算它們的得分都為2。根據(jù)此條規(guī)則，系統(tǒng)將選擇序列[4-5-6-7-8]，而用戶當(dāng)前所在小區(qū)的Cell-1D為5,系統(tǒng)就預(yù)測用戶將進(jìn)入Cell-1D為6的小區(qū)。
[0098]其中最后一個(gè)規(guī)則可用于尋找在當(dāng)前序列長度很短的情況下與之匹配的序列，這樣的情況通常產(chǎn)生于下面的場景中，例如手機(jī)在關(guān)閉后剛剛打開、用戶剛剛走出一個(gè)GPS信號不可達(dá)的區(qū)域。此時(shí)，如果上述的規(guī)則都不適用，則系統(tǒng)優(yōu)優(yōu)先選擇較新的序列；如果沒有匹配的序列，系統(tǒng)無法估計(jì)位置，則可以打開GPS獲取當(dāng)前位置。
[0099]四)位置估計(jì)
[0100]在選擇了最匹配的序列后，Cell-1D輔助定位系統(tǒng)使用時(shí)間插值方法估計(jì)位置。特別地，給定選擇的序列和用戶在當(dāng)前Cell-1D停留的時(shí)間，系統(tǒng)利用相關(guān)GPS點(diǎn)的歷史記錄估計(jì)當(dāng)前的位置。
[0101]圖5所示為位置估計(jì)流程的一個(gè)具體示例。在圖5中，六邊形表示Cell-1D的邊界，實(shí)心圓表示序列[3-1-2-4]中Cell-1D轉(zhuǎn)換點(diǎn)，以Cell-1D轉(zhuǎn)換點(diǎn)為時(shí)間基準(zhǔn)開始間歇讀取GPS數(shù)據(jù)，空心圓表示與其所在Cell有關(guān)的附加的GPS點(diǎn)。假定用戶當(dāng)前的位置(用交叉標(biāo)記)在2號Cell-1D中，他當(dāng)前的序列為[3-1-2]。同樣假定系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中選擇的序列為[3-1-2-4]?，F(xiàn)在，如果經(jīng)過了 At時(shí)間，用戶進(jìn)入當(dāng)前Cell-1D的時(shí)間在兩個(gè)測量At2,3，t2,4之間即(tw-tu)≤At≤然后系統(tǒng)進(jìn)行插值運(yùn)算:
[0104]其中，如果停留在當(dāng)前Cell-1D的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了歷史記錄中離開此Cell-1D經(jīng)過的時(shí)間，系統(tǒng)會打開GPS。用戶的行為偏離了歷史，系統(tǒng)就可以通過這種操作學(xué)習(xí)新行為來找到更好的匹配序列。
[0105]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施案例而已，并不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0106]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
【權(quán)利要求】
1.一種無線移動終端的定位方法，其特征在于， 按照設(shè)定的序列長度，將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)(Cell)的小區(qū)標(biāo)識符(Cell-1D)存儲為Cell-1D歷史序列； 根據(jù)所述用戶的當(dāng)前Cell-1D序列，從存儲的Cell-1D歷史序列中選擇與所述當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列，并估算出所述用戶的當(dāng)前估計(jì)位置； 采用全球定位系統(tǒng)(GPS)對估算出的所述當(dāng)前估計(jì)位置進(jìn)行修正，得到所述用戶當(dāng)前的精確位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照設(shè)定的序列長度，將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)的Cell-1D記錄為Cell-1D歷史序列，具體包括: 記錄用戶依次經(jīng)過的小區(qū)的Cell-1D,當(dāng)記錄的Cell-1D的個(gè)數(shù)到達(dá)設(shè)定的所述序列長度時(shí)，將當(dāng)前記錄的所述多個(gè)Cell-1D存儲為所述Cell-1D歷史序列，并開始記錄下一個(gè)新的Cell-1D歷史序列。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，當(dāng)滿足以下條件時(shí)，開始記錄新的Cell-1D歷史序列: 用戶首次進(jìn)入一個(gè)小區(qū)，且存儲的Cell-1D歷史序列中不存在該小區(qū)的Cell-1D ； 或者，用戶在當(dāng)前的小區(qū)中停留的時(shí)間超出預(yù)定的時(shí)限。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 開始記錄一個(gè)新的Cell-1D歷`史序列時(shí),打開GPS,記錄GPS位置數(shù)據(jù)；同時(shí)記錄當(dāng)前小區(qū)的Cell-1D、以及當(dāng)前的時(shí)間戳；并將所述GPS位置數(shù)據(jù)以及當(dāng)前的時(shí)間戳記錄到當(dāng)前Cell-1D對應(yīng)的位置與時(shí)間戳列表中； 選擇出與用戶當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列后，根據(jù)所述位置與時(shí)間戳列表得出所述用戶在當(dāng)前小區(qū)下停留的時(shí)間，并采用插值算法估算所述用戶的當(dāng)前估計(jì)位置。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過以下方式選擇與所述當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列: 將當(dāng)前Cell-1D序列與存儲的Cell-1D歷史序列逐個(gè)進(jìn)行比較，計(jì)算各Cell-1D歷史序列的權(quán)值，并選擇其中權(quán)值最大的作為最匹配的Cell-1D歷史序列； 其中，在計(jì)算各Cell-1D歷史序列的權(quán)值時(shí)，匹配的Cell-1D的權(quán)值大于不匹配的Cell-1D的權(quán)值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于， 當(dāng)權(quán)值最大的Cell-1D歷史序列不止一個(gè)時(shí)，采用如下規(guī)則進(jìn)行篩選最匹配的Cell-1D 序列: 選擇時(shí)間與當(dāng)前Cell-1D序列最相近的Cell-1D歷史序列； 選擇長度最長的序列； 將當(dāng)前序列的尾部與Cell-1D歷史序列的頭部進(jìn)行匹配，預(yù)測下一個(gè)Cell-1D。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述設(shè)定的序列長度大于5; 且所述當(dāng)前Cell-1D序列的長度為5。
8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在開始記錄一個(gè)新的Cell-1D歷史序列時(shí)，將上一個(gè)Cell-1D歷史序列中的最后一個(gè)或多個(gè)Cell-1D插入到該新的Cell-1D歷史序列的起始處。
9.一種無線移動終端的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括序列學(xué)習(xí)模塊，序列匹配選擇模塊，位置估計(jì)模塊，其中 所述序列學(xué)習(xí)模塊，用于按照設(shè)定的序列長度，將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)的Cell-1D存儲為Cell-1D歷史序列； 所述序列匹配選擇模塊，用于根據(jù)所述用戶的當(dāng)前Cell-1D序列，從存儲的Cell-1D歷史序列中選擇與所述當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列； 所述位置估計(jì)模塊，用于根據(jù)最匹配的Cell-1D歷史序列，估算出所述用戶的當(dāng)前估計(jì)位置；并采用GPS對估算出的所述當(dāng)前估計(jì)位置進(jìn)行修正，得到所述用戶當(dāng)前的精確位置。
10.如權(quán)利要求9所述的定位系統(tǒng)，其特征在于， 所述序列學(xué)習(xí)模塊用于，按照所述設(shè)定的序列長度，采用以下方式將用戶依次經(jīng)過的多個(gè)小區(qū)的Cell-1D記錄為Cell-1D歷史序列: 記錄用戶依次經(jīng)過的小區(qū)的Cell-1D,當(dāng)記錄的Cell-1D的個(gè)數(shù)到達(dá)設(shè)定的所述序列長度時(shí)，將當(dāng)前記錄的所述多個(gè)Cell-1D存儲為所述Cell-1D歷史序列，并開始記錄下一個(gè)新的Cell-1D歷史序列。
11.如權(quán)利要求9或10所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述序列學(xué)習(xí)模塊用于，當(dāng)滿足以下條件時(shí)，開始記錄新的Cell-1D歷史序列: 用戶首次進(jìn)入一個(gè)小區(qū)，且存儲的Cell-1D歷史序列中不存在該小區(qū)的Cell-1D ； 或者，用戶在當(dāng)前的小區(qū)中停留的時(shí)間超出預(yù)定的時(shí)限。
12.如權(quán)利要求11所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述序列學(xué)習(xí)模塊用于， 開始記錄一個(gè)新的Cell-1D歷史序列時(shí)，打開GPS,記錄GPS位置數(shù)據(jù)；同時(shí)記錄當(dāng)前Cell-1D、以及當(dāng)前的時(shí)間戳；并將所述GPS位置數(shù)據(jù)以及當(dāng)前的時(shí)間戳記錄到當(dāng)前Cell-1D對應(yīng)的位置與時(shí)間戳列表中； 選擇出與用戶當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列后，根據(jù)所述位置與時(shí)間戳列表得出所述用戶在當(dāng)前小區(qū)下停留的時(shí)間，并采用插值算法估算所述用戶的當(dāng)前估計(jì)位置。
13.如權(quán)利要求9所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述序列匹配選擇模塊用于，通過以下方式選擇與所述當(dāng)前Cell-1D序列最匹配的Cell-1D歷史序列: 將當(dāng)前Cell-1D序列與存儲的Cell-1D歷史序列逐個(gè)進(jìn)行比較，計(jì)算各Cell-1D歷史序列的權(quán)值，并選擇其中權(quán)值最大的作為最匹配的Cell-1D歷史序列； 其中，在計(jì)算各Cell-1D歷史序列的權(quán)值時(shí)，匹配的Cell-1D的權(quán)值大于不匹配的Cell-1D的權(quán)值。
14.如權(quán)利要求9或13所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述序列匹配選擇模塊用于，當(dāng)權(quán)值最大的Cell-1D歷史序列不止一個(gè)時(shí)，采用如下規(guī)則進(jìn)行篩選最匹配的Cell-1D序列: 選擇時(shí)間與當(dāng)前Cell-1D序列最相近的Cell-1D歷史序列； 選擇長度最長的序列；將當(dāng)前序列的尾部與Cell-1D歷史序列的頭部進(jìn)行匹配， 預(yù)測下一個(gè)Cell-1D。
【文檔編號】H04W64/00GK103491625SQ201210190834
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】薛濤, 杜軍朝, 劉惠, 賀文, 沈堅(jiān) 申請人:中興通訊股份有限公司