專利名稱：一種用戶位置判定方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用戶位置判定方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，無線移動通信已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)用戶規(guī)模和使用量最大的一種通信方式。
移動通信技術(shù)的高速發(fā)展使得移動終端呈現(xiàn)出功能多樣、應(yīng)用廣泛等特點，成為人們學(xué)習(xí)生活和聯(lián)系交流的主要信息化工具。但是，隨著移動終端多體制并存和多模塊化的快速演進(jìn)，以及語音、短信、圖像、視頻等多種類信息處理能力的不斷增強(qiáng)，新的泄密隱患也日益突出。為了消除安全隱患，必須對移動終端采取針對性、強(qiáng)制性的管理措施。
現(xiàn)有技術(shù)中，通過設(shè)置一個偽裝基站功能的設(shè)備即偽基站，控制覆蓋區(qū)域內(nèi)移動終端的接入過程，可以實現(xiàn)終端發(fā)現(xiàn)、身份和位置判定功能。然而，由于無線信號的廣播特性，并不能保證完好的邊界隔離，即不能嚴(yán)格界定出覆蓋區(qū)域的邊界，因此，無法嚴(yán)格界定出用戶處于覆蓋區(qū)域還是非覆蓋區(qū)域。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于用戶通信行為軌跡的用戶位置判定方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)無法嚴(yán)格界定出用戶處于覆蓋區(qū)域還是非覆蓋區(qū)域的問題。其技術(shù)方案如下
一種用戶位置判定方法，包括
根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，建立所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣；
獲取用戶的歷史通信事件，根據(jù)所述用戶的歷史通信事件，結(jié)合所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣；
利用所述時空關(guān)聯(lián)矩陣還原出基于用戶通信事件序列的行為軌跡矩陣；
根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣和所述行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置。
優(yōu)選地，所述覆蓋區(qū)域通過偽基站方式實現(xiàn)；
所述根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，獲取所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣包括根據(jù)所述偽基站的分布情況，利用馬爾可夫模型建立所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站之間的空間關(guān)聯(lián)矩陣。
優(yōu)選地，所述獲取用戶的歷史通信事件，根據(jù)所述用戶的歷史通信事件，結(jié)合所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣包括
通過所述偽基站感知并識別用戶的通信行為，并記錄所述通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間；
根據(jù)所述通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間以及所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣。
優(yōu)選地，所述根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣和所述行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置包4括
根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，所述空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣反映用戶位置從覆蓋區(qū)域內(nèi)一基站關(guān)聯(lián)至另一基站的概率；
根據(jù)所述空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣和所述行為軌跡矩陣確定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率，如果用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率大于0，則判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)。
優(yōu)選地，如果用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率等于0，則根據(jù)所述時空關(guān)聯(lián)矩陣判斷用戶是否在所述覆蓋區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)，如果是，則判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)，否則，判定用戶位于覆蓋區(qū)域外。
一種用戶位置判定系統(tǒng)，包括第一矩陣建立單元、獲取單元、第二矩陣建立單元、 還原單元、第三矩陣建立單元和位置判定單元；
所述第一矩陣建立單元，用于根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，建立所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣；
所述獲取單元，用于獲取用戶的歷史通信事件；
所述第二矩陣建立單元，用于根據(jù)所述用戶的歷史通信事件，結(jié)合所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣；
所述還原單元，用于利用所述時空關(guān)聯(lián)矩陣還原出基于用戶通信事件序列的行為軌跡；
所述第三矩陣建立單元，用于根據(jù)還原出的基于用戶通信事件序列的行為軌跡建立行為軌跡矩陣；
所述位置判定單元，用于根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣和所述行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置。
優(yōu)選地，所述覆蓋區(qū)域通過偽基站方式實現(xiàn)；
所述第一矩陣建立單元包括第一矩陣建立子單元；
所述第一矩陣建立子單元，用于根據(jù)所述偽基站的分布情況，利用馬爾可夫模型建立所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站之間的空間關(guān)聯(lián)矩陣。
優(yōu)選地，所述獲取單元包括獲取子單元，所述第二矩陣建立單元包括第二矩陣建立子單元；
所述獲取子單元，用于通過所述偽基站感知并識別用戶的通信行為，并記錄所述通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間；
所述第二矩陣建立子單元，用于根據(jù)所述通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間以及所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣。
優(yōu)選地，所述位置判定單元包括第二矩陣建立子單元、確定子單元和第一判定子單元；
所述第二矩陣建立子單元，用于根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，所述空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣反映用戶位置從覆蓋區(qū)域內(nèi)一基站關(guān)聯(lián)至另一基站的概率；
所述確定子單元，用于根據(jù)所述空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣和所述行為軌跡矩陣確定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率；
所述第一判定子單元，用于當(dāng)用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率大于0，判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)。
優(yōu)選地，所述位置判定單元還包括第二判定子單元；
所述第二判定子單元，用于當(dāng)用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率等于O時，根據(jù)所述時空關(guān)聯(lián)矩陣判斷用戶是否在所述覆蓋區(qū)域內(nèi)的基站出現(xiàn)，如果是，則判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)，否則，判定用戶位于覆蓋區(qū)域外。
本發(fā)明提供的用戶位置判定方法和系統(tǒng)，首先根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況， 建立覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣，然后獲取用戶的歷史通信事件，根據(jù)用戶的歷史通信事件，結(jié)合空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣，接著利用所述時空關(guān)聯(lián)矩陣還原出基于用戶通信事件序列的行為軌跡矩陣，最后根據(jù)空間關(guān)聯(lián)矩陣和行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置。本發(fā)明提供的用戶位置判定方法和系統(tǒng)在不利用任何定位設(shè)備和算法的情況下，能夠嚴(yán)格界定出用戶處于覆蓋區(qū)域內(nèi)還是覆蓋區(qū)域外，提高了用戶位置判定的正確率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖I為本發(fā)明實施例提供的用戶位置判定方法的流程示意圖2為本發(fā)明實施例提供的基站分布情況示意圖3為本發(fā)明實施例提供的路由更新消息示意圖4為本發(fā)明實施例提供的用戶運(yùn)動示意圖5為本發(fā)明實施例提供的用戶位置判定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實施例提供了一種基于用戶通信行為軌跡的用戶位置判定方法，圖I為該方法的流程示意圖，該方法可以包括
SlOl :根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，建立覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣。
S102:獲取用戶的歷史通信事件，根據(jù)用戶的歷史通信事件，結(jié)合空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣。
S103:利用時空關(guān)聯(lián)矩陣還原出基于用戶通信事件序列的行為軌跡，并建立行為軌跡矩陣。
S104 :根據(jù)空間關(guān)聯(lián)矩陣和行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置。
在本發(fā)明的另一實施例中，覆蓋區(qū)域可通過偽基站方式實現(xiàn)，偽基站設(shè)置于覆蓋區(qū)域內(nèi)的交通要道上，當(dāng)用戶通過時，偽基站能快速反應(yīng)。根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，獲取覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣可以包括根據(jù)偽基站的分布情況，利用馬爾可夫模型建立覆蓋區(qū)域內(nèi)基站之間的空間關(guān)聯(lián)矩陣。
由于偽基站在突破2G/3G空中接口安全機(jī)制的前提下，能快速感知和準(zhǔn)確識別用戶的行為，如越區(qū)、切換、開關(guān)機(jī)注冊、呼叫、短信等。因此，在本發(fā)明的再一實施例中，獲取用戶的歷史通信事件，根據(jù)用戶的歷史通信事件，結(jié)合空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣可以包括通過偽基站感知并識別用戶的通信行為，記錄通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間，根據(jù)記錄的通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間以及空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣。
在本實施例中，利用偽基站將覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動終端誘導(dǎo)于控守小區(qū)后，分析用戶接入信令過程中的相關(guān)參數(shù)，提取移動終端的無線標(biāo)識信息，在目標(biāo)未察覺的情況下，結(jié)合數(shù)據(jù)庫信息處理，完成移動終端無線標(biāo)識和用戶號碼的關(guān)聯(lián)、身份識別及篩選過濾，進(jìn)行終端特征檢測與提取，給出用戶的空時關(guān)聯(lián)矩陣，包括到達(dá)時間、離開時間以及在基站覆蓋范圍內(nèi)的持續(xù)時間。
需要說明是，建立時空關(guān)聯(lián)矩陣時，時空關(guān)聯(lián)約束必須體現(xiàn)兩個特點排他性和連續(xù)性，排他性，即同一用戶在同一時間不可能在兩個不同的基站處出現(xiàn)，連續(xù)性，即用戶的移動必須是連續(xù)的，用戶在開機(jī)狀態(tài)下不可能從一個基站位置突然跳到另一個不相鄰的基站位置。
通過上述建立的時空關(guān)聯(lián)矩陣可以還原出基于用戶通信事件序列的行為軌跡，并建立行為軌跡矩陣，其中，包括了信息缺失情況下用戶行為軌跡的還原，行為軌跡矩陣能體現(xiàn)出用戶的運(yùn)動方向，是進(jìn)入覆蓋區(qū)域還是離開覆蓋區(qū)域。
在本發(fā)明的又一實施例中，根據(jù)空間關(guān)聯(lián)矩陣和行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置可以包括根據(jù)空間關(guān)聯(lián)矩陣建立空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，根據(jù)空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣和行為軌跡矩陣確定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率，如果用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率大于0， 則判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)，其中，空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣反映用戶位置從覆蓋區(qū)域內(nèi)一基站關(guān)聯(lián)至另一基站的概率。
在本發(fā)明的其它實施例中，當(dāng)用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率等于O時，并不直接判定用戶位于覆蓋區(qū)域外，而是要根據(jù)時空關(guān)聯(lián)矩陣判斷用戶是否在覆蓋區(qū)域內(nèi)的基站出現(xiàn)，如果用戶沒有在覆蓋區(qū)域內(nèi)的基站出現(xiàn)，則判定用戶在覆蓋區(qū)域外，如果用戶在覆蓋區(qū)域內(nèi)的基站出現(xiàn)，則判定用戶在覆蓋區(qū)域內(nèi)。需要說明的是，當(dāng)用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率等于0，且用戶在覆蓋區(qū)域內(nèi)的基站出現(xiàn)時，表明用戶從覆蓋區(qū)域內(nèi)離開，為了減少漏警概率，只要用戶在覆蓋區(qū)域內(nèi)持續(xù)了一段時間，就將其判定為在覆蓋區(qū)域內(nèi)。
在上述本發(fā)明提供的實施例的基礎(chǔ)上，現(xiàn)列舉一具體實例作為說明。
如圖2所示，B1-B19表示19個不同的基站，其中B= (B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7)表示覆蓋區(qū)域內(nèi)的基站。判定用戶位置的過程具體為
①根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，建立覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣。
基于圖2中基站B1至B7的分布情況，將用戶在不同基站之間的移動看作是在不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移，利用馬爾可夫模型建立覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣M :
權(quán)利要求
1.一種用戶位置判定方法，其特征在于，包括 根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，建立所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣； 獲取用戶的歷史通信事件，根據(jù)所述用戶的歷史通信事件，結(jié)合所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣； 利用所述時空關(guān)聯(lián)矩陣還原出基于用戶通信事件序列的行為軌跡，并建立行為軌跡矩陣； 根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣和所述行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述覆蓋區(qū)域通過偽基站方式實現(xiàn)； 所述根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，獲取所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣包括 根據(jù)所述偽基站的分布情況，利用馬爾可夫模型建立所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站之間的空間關(guān)聯(lián)矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取用戶的歷史通信事件，根據(jù)所述用戶的歷史通信事件，結(jié)合所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣包括 通過所述偽基站感知并識別用戶的通信行為，記錄所述通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間； 根據(jù)所述通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間以及所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣和所述行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置包括 根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，所述空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣反映用戶位置從覆蓋區(qū)域內(nèi)一基站關(guān)聯(lián)至另一基站的概率； 根據(jù)所述空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣和所述行為軌跡矩陣確定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率，如果用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率大于O，則判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，如果用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率等于O，則根據(jù)所述時空關(guān)聯(lián)矩陣判斷用戶是否在所述覆蓋區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)，如果是，則判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)，否則，判定用戶位于覆蓋區(qū)域外。
6.一種用戶位置判定系統(tǒng)，其特征在于，包括第一矩陣建立單元、獲取單元、第二矩陣建立單元、還原單元、第三矩陣建立單元和位置判定單元； 所述第一矩陣建立單元，用于根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，建立所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣； 所述獲取單元，用于獲取用戶的歷史通信事件； 所述第二矩陣建立單元，用于根據(jù)所述用戶的歷史通信事件，結(jié)合所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣； 所述還原單元，用于利用所述時空關(guān)聯(lián)矩陣還原出基于用戶通信事件序列的行為軌跡； 所述第三矩陣建立單元，用于根據(jù)還原出的基于用戶通信事件序列的行為軌跡建立行為軌跡矩陣； 所述位置判定單元，用于根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣和所述行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述覆蓋區(qū)域通過偽基站方式實現(xiàn)； 所述第一矩陣建立單元包括第一矩陣建立子單元； 所述第一矩陣建立子單元，用于根據(jù)所述偽基站的分布情況，利用馬爾可夫模型建立所述覆蓋區(qū)域內(nèi)基站之間的空間關(guān)聯(lián)矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述獲取單元包括獲取子單元，所述第二矩陣建立單元包括第二矩陣建立子單元； 所述獲取子單元，用于通過所述偽基站感知并識別用戶的通信行為，并記錄所述通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間； 所述第二矩陣建立子單元，用于根據(jù)所述通信行為的發(fā)生時間和持續(xù)時間以及所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述位置判定單元包括第二矩陣建立子單元、確定子單元和第一判定子單元； 所述第二矩陣建立子單元，用于根據(jù)所述空間關(guān)聯(lián)矩陣建立空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，所述空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣反映用戶位置從覆蓋區(qū)域內(nèi)一基站關(guān)聯(lián)至另一基站的概率； 所述確定子單元，用于根據(jù)所述空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣和所述行為軌跡矩陣確定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率； 所述第一判定子單元，用于當(dāng)用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率大于O，判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述位置判定單元還包括第二判定子單元; 所述第二判定子單元，用于當(dāng)用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)的概率等于O時，根據(jù)所述時空關(guān)聯(lián)矩陣判斷用戶是否在所述覆蓋區(qū)域內(nèi)的基站出現(xiàn)，如果是，則判定用戶位于覆蓋區(qū)域內(nèi)，否則，判定用戶位于覆蓋區(qū)域外。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用戶位置判定方法及系統(tǒng)，該方法包括根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的分布情況，建立覆蓋區(qū)域內(nèi)基站的空間關(guān)聯(lián)矩陣，獲取用戶的歷史通信事件，根據(jù)用戶的歷史通信事件，結(jié)合空間關(guān)聯(lián)矩陣建立時空關(guān)聯(lián)矩陣，利用時空關(guān)聯(lián)矩陣還原出基于用戶通信事件序列的行為軌跡矩陣，根據(jù)空間關(guān)聯(lián)矩陣和行為軌跡矩陣判定用戶所處的位置。本發(fā)明提供的用戶位置判定方法和系統(tǒng)在不利用任何定位設(shè)備和算法的情況下，提高了用戶位置判定的正確率。
文檔編號H04W64/00GK102984799SQ20121049058
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者鄔江興, 黃開枝, 許明艷, 金梁, 季新生, 彭建華, 郭素霞, 馮濤, 湯紅波, 江濤, 宋華偉, 禹春來, 柏溢, 楊梅樾, 秦小剛, 張?zhí)熘?申請人:中國人民解放軍信息工程大學(xué)