本發(fā)明涉及無線定位技術領域，特別是涉及一種基于測量報告的移動臺定位方法及裝置。

背景技術：

目前，在國內外關于無線定位的研究中，主要有兩大類方法來計算移動臺的位置信息，以實現(xiàn)對移動臺的定位，分別為通過空間幾何運算來得到待定位移動臺的位置和采用指紋定位方法匹配待定位移動臺的位置，而通過空間幾何運算來得到待定位移動臺的位置的方法又包括基于距離的定位技術、基于距離差的定位技術和基于到達角的定位技術，其中基于距離的定位技術需要鄰近基站同時向待定位移動臺開通定位服務，導致網(wǎng)絡資源的開銷大大增加，基于距離差的定位技術需要至少兩個基站才可以完成定位計算，該算法不僅復雜度較高，并且無法解決基站間的同步偏差問題，而基于到達角的定位技術雖然不需要節(jié)點間時間同步，但是對待定位移動端天線掃描角度的精度要求很高，而且會受到電波折射影響，因此通過空間幾何運算來得到待定位移動臺的位置的方法在實際中的應用并不廣泛。在指紋定位方法中，指紋庫的建立是主要技術難點，現(xiàn)有技術采用的方法都是利用無線傳播模型進行仿真得到，雖然有的仿真結果可能會利用部分路測數(shù)據(jù)進行模型校正，但是仿真得到的網(wǎng)絡覆蓋情況仍然不能完全反映真實環(huán)境的無線復雜度和信號強弱情況，因此采用指紋定位方法即使能對待測移動臺進行定位，其定位的結果也不能完全客觀可信。無論是通過空間幾何運算來得到待定位移動臺的位置還是采用指紋定位方法匹配待定位移動臺的位置，都無法適應大規(guī)模范圍的移動臺定位需要，并且使得定位大大增加了系統(tǒng)的負擔，同時現(xiàn)有的指紋定位方法需要采用復雜的無線傳播模型進行仿真計算建立指紋庫，但由于仿真得到的覆蓋分布在一定程度上往往與現(xiàn)實場景并不相符，因此其定位精度和準確度均有限。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對現(xiàn)有技術中移動臺定位不僅復雜度較高且定位精度和準確率均有限的問題，提供一種基于測量報告的移動臺定位方法及裝置。

為解決上述問題，本發(fā)明實施例采取如下的技術方案：

一種基于測量報告的移動臺定位方法，包括以下步驟：

獲取待定位移動臺上報的測量報告；

提取所述測量報告對應的指紋信息，所述指紋信息包括所述測量報告的上報時間、所述待定位移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；

將所述指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，確定目標柵格指紋信息；所述指紋訓練數(shù)據(jù)庫存儲有移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，每條所述柵格指紋信息包括測量報告對應的柵格編號、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；

根據(jù)所述目標柵格指紋信息的柵格編號確定所述待定位移動臺的位置信息。

本發(fā)明還提出一種基于測量報告的移動臺定位裝置，所述裝置包括：

測量報告獲取單元，用于獲取待定位移動臺上報的測量報告；

指紋信息提取單元，用于提取所述測量報告對應的指紋信息，所述指紋信息包括所述測量報告的上報時間、所述待定位移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；

匹配分析單元，用于將所述指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，確定目標柵格指紋信息；所述指紋訓練數(shù)據(jù)庫存儲有移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，每條所述柵格指紋信息包括測量報告對應的柵格編號、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；

定位單元，用于根據(jù)所述目標柵格指紋信息的柵格編號確定所述待定位移動臺的位置信息。

上述基于測量報告的移動臺定位方法及裝置通過對獲取的待定位移動臺上報的測量報告進行指紋信息提取，并將提取的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，從而確定目標柵格指紋信息，由于指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息都包含了表征上報測量報告的移動臺位置的柵格編號，因此通過目標柵格指紋信息中的柵格編號可以快速、準確地確定待定位移動臺的位置信息，實現(xiàn)對待定位移動臺的定位。由于本發(fā)明所提出的基于測量報告的移動臺定位方法及裝置所使用的數(shù)據(jù)不需要通過復雜的技術手段來獲取，因此對于待定位移動臺的定位快捷方便且成本低廉，同時本發(fā)明采用的是移動臺終端真實上報的測量報告信息，而不需要建立無線傳播仿真模型來計算，因此避免了利用無線傳播模型仿真需要區(qū)分室內室外場景而導致復雜度過高、定位精度有限的問題，使得本發(fā)明的定位結果更加準確，也更具有客觀真實性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明其中一個實施例的流程示意圖；

圖2為對解析結果進行逐行字段提取整理的結果示意圖；

圖3為本發(fā)明建立指紋訓練數(shù)據(jù)庫的流程示意圖；

圖4為室內柵格劃分示意圖；

圖5為室外柵格劃分示意圖；

圖6為本發(fā)明其中一個具體實施方式的流程示意圖；

圖7為本發(fā)明其中一個實施例基于測量報告的移動臺定位裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖及較佳實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細描述。

在其中一個實施例中，如圖1所示，一種基于測量報告的移動臺定位方法，包括以下步驟：

S100獲取待定位移動臺上報的測量報告；

S200提取所述測量報告對應的指紋信息，所述指紋信息包括所述測量報告的上報時間、所述待定位移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；

S300將所述指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，確定目標柵格指紋信息；所述指紋訓練數(shù)據(jù)庫存儲有移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，每條所述柵格指紋信息包括測量報告對應的柵格編號、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；

S400根據(jù)所述目標柵格指紋信息的柵格編號確定所述待定位移動臺的位置信息。

測量報告(Measurement Report，MR)是評估無線環(huán)境質量的主要依據(jù)之一，在本實施例中，步驟S100獲取待定位移動臺上報的測量報告，其中，待定位移動臺可以是待定位的手機終端或者其他移動終端，并且具體可以從信令采集設備、基站控制器(BSC)或者無線網(wǎng)絡控制器(RNC)等與MR相關的平臺系統(tǒng)獲取待定位移動臺上報的測量報告。

獲取待定位移動臺上報的測量報告之后，步驟S200提取待定位移動臺上報的測量報告的指紋信息，該指紋信息包括待定位移動臺上報的測量報告的上報時間、待定位移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值。其中，小區(qū)是移動性管理里面最小的區(qū)域單位，其含義是通過天線的覆蓋范圍可以將通信網(wǎng)絡信號的覆蓋劃分成很多小的區(qū)域，而每個區(qū)域下有若干名用戶接入其中并進行通信，這樣的小的區(qū)域被稱為“小區(qū)”；待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息里包括了若干個待定位移動臺接收到的小區(qū)的接收小區(qū)標識，包括主小區(qū)的接收小區(qū)標識和鄰小區(qū)的接收小區(qū)標識，通常情況下，待定位移動臺會接收到6個小區(qū)，但也有少于或者多于6個小區(qū)的情況，其具體接收的小區(qū)的數(shù)量不是人為限制的。優(yōu)選地，在提取待定位移動臺上報的測量報告的指紋信息之前，先對待定位移動臺上報的測量報告進行字段整理，由于原始的測量報告中包括諸多在進行指紋信息提取時沒有用到的字段，因此在對待定位移動臺上報的測量報告進行字段整理時，將指紋信息提取時用到的字段進行保留和整理，而將不需要的字段剔除，從而有利于提高對待定位移動臺上報的測量報告進行指紋信息提取的效率。

作為一種具體的實施方式，在提取待定位移動臺上報的測量報告時，利用ASN.1標準對待定位移動臺上報的測量報告進行解碼，并在采用Hadoop分布式計算平臺進行解析后，對解析結果進行逐行字段提取整理，如圖2所示，得到待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息，該指紋信息包括待定位移動臺上報的測量報告的上報時間、待定位移動臺接收的若干個(如6個或6個以上)小區(qū)的接收小區(qū)標識以及接收小區(qū)標識對應的接收電平值(Received Signal Code Power，RSCP)，其中ASN.1(Abstract Syntax Notation One)標準是一種ISO/ITU-T標準，描述了一種對數(shù)據(jù)進行表示、編碼、傳輸和解碼的數(shù)據(jù)格式；Hadoop分布式計算平臺是一個開發(fā)和運行處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的軟件平臺，是Apache(阿帕奇Web服務器)的一個用java語言實現(xiàn)開源軟件框架，能夠實現(xiàn)在大量計算機組成的集群中對海量數(shù)據(jù)進行分布式計算。

在步驟S300中，將提取的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，確定目標柵格指紋信息。其中，指紋訓練數(shù)據(jù)庫存儲有移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，每條柵格指紋信息包括測量報告對應的柵格編號、移動臺上報測量報告時移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；柵格編號是對某一區(qū)域進行柵格劃分后得到的柵格化處理數(shù)據(jù)，其可以表征移動臺的具體位置。

最后，步驟S400根據(jù)目標柵格指紋信息的柵格編號確定待定位移動臺的位置信息。將待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條柵格指紋信息進行匹配分析，找到與待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息最為接近的目標柵格指紋信息后，由于柵格編號表征的是移動臺的具體位置，因此根據(jù)找到的目標柵格指紋信息的柵格編號可以確定待定位移動臺的位置信息，實現(xiàn)對待定位移動臺的定位。

上述基于測量報告的移動臺定位方法通過對獲取的待定位移動臺上報的測量報告進行指紋信息提取，并將提取的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，從而確定目標柵格指紋信息，由于指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息都包含了表征上報測量報告的移動臺位置的柵格編號，因此通過目標柵格指紋信息中的柵格編號可以快速、準確地確定待定位移動臺的位置信息，實現(xiàn)對待定位移動臺的定位。由于本發(fā)明所提出的基于測量報告的移動臺定位方法所使用的數(shù)據(jù)不需要通過復雜的技術手段來獲取，因此對于待定位移動臺的定位快捷方便且成本低廉，同時本發(fā)明采用的是移動臺終端真實上報的測量報告信息，而不需要建立無線傳播仿真模型來計算，因此避免了利用無線傳播模型仿真需要區(qū)分室內室外場景而導致復雜度過高、定位精度有限的問題，使得本發(fā)明的定位結果更加準確，也更具有客觀真實性和可靠性。

作為一種具體的實施方式，如圖3所示，建立指紋訓練數(shù)據(jù)庫的過程包括以下步驟：

S210獲取室內外柵格劃分得到的柵格編號，所述柵格編號包括以建筑物樓層為單位劃分得到的室內柵格編號和以預設尺寸網(wǎng)格為單位劃分得到的室外柵格編號。在本實施方式中，首先獲取室內外柵格劃分得到的柵格編號，室內柵格的劃分主要是以建筑物樓層為單位進行劃分，對室內的場景進行標識，例如1棟-3層、2棟-5層等，進而得到以建筑物樓層為單位劃分得到的室內柵格編號，如圖4所示；室外柵格劃分則是以預設尺寸網(wǎng)格為單位進行劃分，如以30米*30米為單位的劃分網(wǎng)格進行劃分，并進行編號，例如A1、B2等，對室外的場景進行標識，進而得到以預設尺寸網(wǎng)格為單位劃分得到的室外柵格編號，如圖5所示，其中灰色區(qū)域代表建筑物的室內，其他白色區(qū)域代表室外，黑色線條為室外路測打點的軌跡，該軌跡由連續(xù)的點組成，每一個點都采集上報的MR。

S220獲取在已劃分的柵格內路測打點得到的路測log日志，所述路測log日志包括打點時間和所述打點時間對應的柵格編號。在已劃分的柵格內進行路測打點，如圖5所示，每一個點都有對應的路測log日志，每一個路測log日志都包括打點時間和打點時間對應的柵格編號。

S230獲取移動臺上報的測量報告對應的指紋信息，所述移動臺上報的測量報告對應的指紋信息包括上報時間、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值。從信令采集設備、基站控制器(BSC)或者無線網(wǎng)絡控制器(RNC)等與MR相關的平臺系統(tǒng)獲取移動臺上報的測量報告，并提取移動臺上報的測量報告對應的指紋信息，其中指紋信息包括移動臺上報測量報告的上報時間、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值。

S240根據(jù)所述打點時間和所述上報時間的比對匹配結果對移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和柵格編號進行匹配映射，得到移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，并對所述柵格指紋信息進行存儲，建立所述指紋訓練數(shù)據(jù)庫。由于路測打點獲得的路測log日志中包含了打點時對應的打點時間，而移動臺上報的測量報告對應的指紋信息中也包括移動臺上報對應的測量報告的上報時間，同時路測打點時是記錄了對應的柵格編號的，即路測log日志包含打點時間對應的柵格編號，因此，根據(jù)打點時間和上報時間的比對匹配結果可以將移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與柵格編號進行匹配映射，得到移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，該柵格指紋信息包括移動臺上報的測量報告所屬柵格的柵格編號、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和接收小區(qū)標識對應的接收電平值，柵格指紋信息實際上是一種帶有柵格位置的MR指紋信息。匹配映射得到柵格指紋信息后，對柵格指紋信息進行存儲，建立指紋訓練數(shù)據(jù)庫。

本實施方式將室內外柵格劃分獲得的柵格編號和路測打點獲得的路測log日志相結合，以路測打點時間和移動臺上報測量報告的上報時間為媒介，實現(xiàn)對移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和柵格編號的匹配映射，最終獲得移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，進而建立存儲有柵格指紋信息的指紋訓練數(shù)據(jù)庫，為待定位移動臺的定位提供更加詳細、準確的數(shù)據(jù)參考，進一步提高定位精度和準確率。

作為一種具體的實施方式，將待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，確定目標柵格指紋信息的過程包括以下步驟：

判斷待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息中相同的接收小區(qū)標識的數(shù)量是否大于或者等于閾值；

若是，則計算待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值的指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的柵格指紋信息之間的歐式距離，并將歐式距離最小值對應的柵格指紋信息確定為目標柵格指紋信息。

在本實施方式中，如圖6所示，具體可分為以下三個過程：

(1)將待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中每條測量報告對應的柵格指紋信息逐一進行比較，判斷待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與柵格指紋信息中出現(xiàn)的相同接收小區(qū)標識的數(shù)量是否大于或者等于閾值(例如閾值為3)，如果待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與柵格指紋信息中出現(xiàn)的相同接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值，則繼續(xù)第(2)步；

(2)計算待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與柵格指紋信息(該柵格指紋信息滿足與待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息包含的相同接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值)之間的歐式距離，并對計算得到的歐式距離進行保存，這里主要是計算相同接收小區(qū)標識對應的接收電平值距離，例如，待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的柵格指紋信息都包括n個相同的接收小區(qū)標識，待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息中接收小區(qū)標識對應的接收電平值為(Rx1，Rx2…Rxn)，指紋訓練數(shù)據(jù)庫中柵格指紋信息中接收小區(qū)標識對應的接收電平值為(Ry1，Ry2…Ryn)，根據(jù)歐式距離計算公式計算(Rx1，Rx2…Rxn)和(Ry1，Ry2…Ryn)這兩個向量之間的距離，得到待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中各個柵格指紋信息(該柵格指紋信息滿足與待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息包含的相同接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值)之間的歐式距離，并對計算得到的歐式距離進行保存；

(3)在第(2)步求得的歐式距離中，將歐式距離最小值所對應的柵格指紋信息確定為目標柵格指紋信息。根據(jù)目標柵格指紋信息中的柵格編號確定待定位移動臺的位置信息，至此，待定位移動臺的定位過程完畢。本實施方式利用接收小區(qū)標識閾值和歐式距離雙重標準檢驗待定位移動終端上報的測量報告對應的指紋信息和指紋訓練數(shù)據(jù)庫中柵格指紋信息之間的匹配結果，獲得與待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息最為接近的柵格指紋信息，根據(jù)該最為接近的柵格指紋信息能夠更加準確地對待定位移動臺進行定位。由于通常的GPS定位在待定位移動臺進入室內之后很容易沒有信號，因此導致無法確定用戶具體所在的建筑物甚至具體所在樓層，但是本實施方式是基于室內外柵格劃分的，室內劃分以建筑物樓層為單位，室外劃分則是以預設尺寸的網(wǎng)格(例如以30m×30m的網(wǎng)格)為單位，因此在室內外結合的復雜場景下，可以直接將待定位移動臺定位到室內/室外的柵格，進而實現(xiàn)待定位移動臺室內外的綜合定位，提高了移動臺的定位精度。

現(xiàn)有指紋匹配技術大多是直接采用KNN或SVM或其他分類算法找到最匹配的指紋進行定位，然而該方法的前提是所有指紋信息和待定位的測量報告需具有完全相同的接收小區(qū)。然而實際上每條測量報告因為所處位置不同，能夠接收到的小區(qū)集合并不完全相同，并且由于無線信號在傳播過程中會受到各種干擾和影響，導致在同一地點接收的小區(qū)集合也不一定完全相同。因此本發(fā)明考慮到這個問題，不要求匹配的指紋必須所有小區(qū)都一樣才計算匹配度，而是在匹配算法第一步，比較兩條進行匹配的信息所包含的相同的接收小區(qū)標識個數(shù)，并為相同的接收小區(qū)標識的數(shù)量設置一個閾值，如果相同的接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值時，就計算它們之間歐氏距離。這樣的好處是，既排除了接收小區(qū)完全不相同或者相同小區(qū)過少的指紋信息，減少計算復雜度；又保留了那些可能因為無線傳播的不確定導致接收小區(qū)不完全一致的指紋信息，保證了匹配指紋信息的完整度。綜合而言，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的上述匹配算法更符合實際場景，同時也更加適于實用。

作為一種具體的實施方式，根據(jù)目標柵格指紋信息的柵格編號確定待定位移動臺的位置信息步驟之后，還包括以下步驟：根據(jù)待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和目標柵格指紋信息的柵格編號，生成待定位移動臺上報的測量報告對應的柵格指紋信息；將待定位移動臺上報的測量報告對應的柵格指紋信息存儲至指紋訓練數(shù)據(jù)庫，對指紋訓練數(shù)據(jù)庫進行更新。本實施方式在確定待定位移動臺的位置信息之后，根據(jù)待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和柵格編碼，生成待定位移動臺上報的測量報告對應的柵格指紋信息，并根據(jù)生成的柵格指紋信息對指紋訓練數(shù)據(jù)庫進行更新，實現(xiàn)對指紋訓練數(shù)據(jù)庫的不斷更新和擴充，使指紋訓練數(shù)據(jù)庫更加完備，從而不斷提高待定位移動臺的定位精度。

根據(jù)本發(fā)明中的各個步驟可以計算和預測未知測量報告的位置，即預測待定位移動臺的位置，并且由于本發(fā)明所提出的方法的定位精度主要取決于指紋訓練數(shù)據(jù)庫的完備程度，因此本發(fā)明可以通過不斷采集新的數(shù)據(jù)來更新和擴充指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，以使指紋訓練數(shù)據(jù)庫更加完備，進一步提高對未知測量報告進行位置定位的精確度，從而為運營商的室內外精細化網(wǎng)絡規(guī)劃建設或者精準營銷等方面提供相對準確的依據(jù)，也會大大減少相應的運營成本。同時，本實施例所提出的基于測量報告的移動臺定位方法還具有如下的有益效果：

(1)更適用于現(xiàn)實場景，符合實際情況的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有技術中的指紋庫建立需要的數(shù)據(jù)都是采用無線傳播模型進行仿真得到的數(shù)據(jù)，并未直接使用信令系統(tǒng)采集到的測量報告數(shù)據(jù)。而本發(fā)明的指紋訓練數(shù)據(jù)庫可以利用ASN.1標準解碼，采用Hadoop分布式計算平臺，對原始測量報告進行解析，并從中提取需要的字段信息生成指紋訓練數(shù)據(jù)庫。本實施例的指紋訓練數(shù)據(jù)庫和待測試數(shù)據(jù)全部從測量報告信息中提取，都是真實采集的數(shù)據(jù)，不依賴于通信仿真系統(tǒng)利用傳播模型仿真出來的數(shù)據(jù)。

(2)不受室內室外限制，可以同時對室內或者室外的測量報告進行定位，并且柵格劃分可以更加精細，精確度更高。目前已有的指紋定位一般只針對室外進行處理，室內需要進行額外WiFi技術進行定位，而在本發(fā)明中，是將室內室外進行綜合處理，室內部分以建筑物為單位標識，這樣就可以把室內和室外都標記上柵格信息，定位到建筑物柵格上即說明該測量報告屬于室內，并且能定位到所屬建筑物，本發(fā)明可以同時對室內和室外的測量報告定位處理；而且本發(fā)明適用于將柵格的規(guī)格縮小到30米*30米，與現(xiàn)有技術相比，能夠提高定位精度，同樣定位到柵格的精確度可以達到30米以內。

同時，本發(fā)明還提出一種基于測量報告的移動臺定位裝置，在其中一個實施例中，如圖7所示，該裝置包括：

測量報告獲取單元100，用于獲取待定位移動臺上報的測量報告；

指紋信息提取單元200，用于提取所述測量報告對應的指紋信息，所述指紋信息包括所述測量報告的上報時間、所述待定位移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；

匹配分析單元300，用于將所述指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，確定目標柵格指紋信息；所述指紋訓練數(shù)據(jù)庫存儲有移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，每條所述柵格指紋信息包括測量報告對應的柵格編號、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；

定位單元400，用于根據(jù)所述目標柵格指紋信息的柵格編號確定所述待定位移動臺的位置信息。

測量報告(Measurement Report，MR)是評估無線環(huán)境質量的主要依據(jù)之一，在本實施例中，測量報告獲取單元100獲取待定位移動臺上報的測量報告，其中，待定位移動臺可以是待定位的手機終端或者其他移動終端，并且測量報告獲取單元100可以從信令采集設備、基站控制器(BSC)或者無線網(wǎng)絡控制器(RNC)等與MR相關的平臺系統(tǒng)獲取待定位移動臺上報的測量報告。

測量報告獲取單元100獲取待定位移動臺上報的測量報告之后，指紋信息提取單元200提取待定位移動臺上報的測量報告的指紋信息，該指紋信息包括待定位移動臺上報的測量報告的上報時間、待定位移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值。其中，小區(qū)是移動性管理里面最小的區(qū)域單位，其含義是通過天線的覆蓋范圍可以將通信網(wǎng)絡信號的覆蓋劃分成很多小的區(qū)域，而每個區(qū)域下有若干名用戶接入其中并進行通信，這樣的小的區(qū)域被稱為“小區(qū)”；待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息里包括了若干個待定位移動臺接收到的小區(qū)的接收小區(qū)標識，包括主小區(qū)的接收小區(qū)標識和鄰小區(qū)的接收小區(qū)標識，通常情況下，待定位移動臺會接收到6個小區(qū)，但也有少于或者多于6個小區(qū)的情況，其具體接收的小區(qū)的數(shù)量不是人為限制的。優(yōu)選地，指紋信息提取單元200在提取待定位移動臺上報的測量報告的指紋信息之前，先對待定位移動臺上報的測量報告進行字段整理，由于原始的測量報告中包括諸多在進行指紋信息提取時沒有用到的字段，因此在對待定位移動臺上報的測量報告進行字段整理時，將指紋信息提取時用到的字段進行保留和整理，而將不需要的字段剔除，從而有利于提高對待定位移動臺上報的測量報告進行指紋信息提取的效率。

作為一種具體的實施方式，在指紋信息提取單元提取待定位移動臺上報的測量報告時，指紋信息提取單元利用ASN.1標準對待定位移動臺上報的測量報告進行解碼，并采用Hadoop分布式計算平臺進行解析后，對解析結果進行逐行字段提取整理，如圖2所示，得到待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息，該指紋信息包括待定位移動臺上報的測量報告的上報時間、待定位移動臺接收的若干個(如6個或6個以上)小區(qū)的接收小區(qū)標識以及接收小區(qū)標識對應的接收電平值(Received Signal Code Power，RSCP)，其中ASN.1(Abstract Syntax Notation One)標準是一種ISO/ITU-T標準，描述了一種對數(shù)據(jù)進行表示、編碼、傳輸和解碼的數(shù)據(jù)格式；Hadoop分布式計算平臺是一個開發(fā)和運行處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的軟件平臺，是Apache的一個用java語言實現(xiàn)開源軟件框架，能夠實現(xiàn)在大量計算機組成的集群中對海量數(shù)據(jù)進行分布式計算。

匹配分析單元300將提取的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，確定目標柵格指紋信息。其中，指紋訓練數(shù)據(jù)庫存儲有移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，每條柵格指紋信息包括測量報告對應的柵格編號、移動臺上報測量報告時移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；柵格編號是對某一區(qū)域進行柵格劃分后得到的柵格化處理數(shù)據(jù)，其可以表征移動臺的具體位置。

最后，定位單元400根據(jù)目標柵格指紋信息的柵格編號確定待定位移動臺的位置信息。匹配分析單元300將待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條柵格指紋信息進行匹配分析，找到與待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息最為接近的目標柵格指紋信息后，由于柵格編號表征的是移動臺的具體位置，因此定位單元400根據(jù)找到的目標柵格指紋信息的柵格編號可以確定待定位移動臺的位置信息，實現(xiàn)對待定位移動臺的定位。

上述基于測量報告的移動臺定位裝置通過對獲取的待定位移動臺上報的測量報告進行指紋信息提取，并將提取的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息進行匹配分析，從而確定目標柵格指紋信息，由于指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息都包含了表征上報測量報告的移動臺位置的柵格編號，因此通過目標柵格指紋信息中的柵格編號可以快速、準確地確定待定位移動臺的位置信息，實現(xiàn)對待定位移動臺的定位。由于本發(fā)明所提出的基于測量報告的移動臺定位裝置所使用的數(shù)據(jù)不需要通過復雜的技術手段來獲取，因此對于待定位移動臺的定位快捷方便且成本低廉，同時本發(fā)明采用的是移動臺終端真實上報的測量報告信息，而不需要建立無線傳播仿真模型來計算，因此避免了利用無線傳播模型仿真需要區(qū)分室內室外場景而導致復雜度過高、定位精度有限的問題，使得本發(fā)明的定位結果更加準確，也更具有客觀真實性和可靠性。

作為一種具體的實施方式，基于測量報告的移動臺定位裝置還包括數(shù)據(jù)庫建立單元，數(shù)據(jù)庫建立單元用于：獲取室內外柵格劃分得到的柵格編號，柵格編號包括以建筑物樓層為單位劃分得到的室內柵格編號和以預設尺寸網(wǎng)格為單位劃分得到的室外柵格編號；獲取在已劃分的柵格內路測打點得到的路測log日志，路測log日志包括打點時間和打點時間對應的柵格編號；獲取移動臺上報的測量報告對應的指紋信息，移動臺上報的測量報告對應的指紋信息包括上報時間、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值；根據(jù)打點時間和上報時間的比對匹配結果對移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和柵格編號進行匹配映射，得到移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，并對柵格指紋信息進行存儲，建立指紋訓練數(shù)據(jù)庫。

在本實施方式中，數(shù)據(jù)庫建立單元首先獲取室內外柵格劃分得到的柵格編號，室內柵格的劃分主要是以建筑物樓層為單位進行劃分，對室內的場景進行標識，例如1棟-3層、2棟-5層等，進而得到以建筑物樓層為單位劃分得到的室內柵格編號，如圖4所示；室外柵格劃分則是以預設尺寸網(wǎng)格為單位進行劃分，如以30米*30米為單位的劃分網(wǎng)格進行劃分，并進行編號，例如A1、B2等，對室外的場景進行標識，進而得到以預設尺寸網(wǎng)格為單位劃分得到的室外柵格編號，如圖5所示，其中灰色區(qū)域代表建筑物的室內，其他白色區(qū)域代表室外，黑色線條為室外路測打點的軌跡，該軌跡由連續(xù)的點組成，每一個點都采集上報的MR。

在已劃分的柵格內進行路測打點，如圖5所示，每一個點都有對應的路測log日志，每一個路測log日志都包括打點時間和打點時間對應的柵格編號。數(shù)據(jù)庫建立單元獲取在已劃分的柵格內路測打點得到的路測log日志，路測log日志包括打點時間和打點時間對應的柵格編號。

數(shù)據(jù)庫建立單元從信令采集設備、基站控制器(BSC)或者無線網(wǎng)絡控制器(RNC)等與MR相關的平臺系統(tǒng)獲取移動臺上報的測量報告，并提取移動臺上報的測量報告對應的指紋信息，其中指紋信息包括移動臺上報測量報告的上報時間、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和各個接收小區(qū)標識對應的接收電平值。

數(shù)據(jù)庫建立單元根據(jù)打點時間和上報時間的比對匹配結果對移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和柵格編號進行匹配映射，得到移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，并對柵格指紋信息進行存儲，建立指紋訓練數(shù)據(jù)庫。由于路測打點獲得的路測log日志中包含了打點時對應的打點時間，而移動臺上報的測量報告對應的指紋信息中也包括移動臺上報對應的測量報告的上報時間，同時路測打點時是記錄了對應的柵格編號的，即路測log日志包含打點時間對應的柵格編號，因此，數(shù)據(jù)庫建立單元根據(jù)打點時間和上報時間的比對匹配結果可以將移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與柵格編號進行匹配映射，得到移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，該柵格指紋信息包括移動臺上報的測量報告所屬柵格的柵格編號、移動臺接收的各個小區(qū)的接收小區(qū)標識和接收小區(qū)標識對應的接收電平值，柵格指紋信息實際上是一種帶有柵格位置的MR指紋信息。匹配映射得到柵格指紋信息后，數(shù)據(jù)庫建立單元對柵格指紋信息進行存儲，建立指紋訓練數(shù)據(jù)庫。

本實施方式的數(shù)據(jù)庫建立單元將室內外柵格劃分獲得的柵格編號和路測打點獲得的路測log日志相結合，以路測打點時間和移動臺上報測量報告的上報時間為媒介，實現(xiàn)對移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和柵格編號的匹配映射，最終獲得移動臺上報的每條測量報告對應的柵格指紋信息，進而建立存儲有柵格指紋信息的指紋訓練數(shù)據(jù)庫，為待定位移動臺的定位提供更加詳細、準確的數(shù)據(jù)參考，進一步提高定位精度和準確率。

作為一種具體的實施方式，匹配分析單元包括判斷子單元和計算子單元，其中判斷子單元用于判斷待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的每條測量報告對應的柵格指紋信息中相同的接收小區(qū)標識的數(shù)量是否大于或者等于閾值；計算子單元用于在判斷子單元的判斷結果為是時，計算待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值的指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的柵格指紋信息之間的歐式距離，并將歐式距離最小值對應的柵格指紋信息確定為目標柵格指紋信息。

具體地，判斷子單元將待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中每條測量報告對應的柵格指紋信息逐一進行比較，判斷待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與柵格指紋信息中出現(xiàn)的相同接收小區(qū)標識的數(shù)量是否大于或者等于閾值(例如閾值為3)；

當判斷子單元的判斷結果為是時，計算子單元計算待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與柵格指紋信息(該柵格指紋信息滿足與待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息包含的相同接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值)之間的歐式距離，并對計算得到的歐式距離進行保存，這里計算子單元主要是計算相同接收小區(qū)標識對應的接收電平值距離，例如，待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的柵格指紋信息都包括n個相同的接收小區(qū)標識，待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息中接收小區(qū)標識對應的接收電平值為(Rx1，Rx2…Rxn)，指紋訓練數(shù)據(jù)庫中柵格指紋信息中接收小區(qū)標識對應的接收電平值為(Ry1，Ry2…Ryn)，計算子單元根據(jù)歐式距離計算公式計算(Rx1，Rx2…Rxn)和(Ry1，Ry2…Ryn)這兩個向量之間的距離，得到待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息與指紋訓練數(shù)據(jù)庫中各個柵格指紋信息(該柵格指紋信息滿足與待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息包含的相同接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值)之間的歐式距離，并對計算得到的歐式距離進行保存；計算子單元計算完成歐式距離之后，將歐式距離最小值所對應的柵格指紋信息確定為目標柵格指紋信息。根據(jù)目標柵格指紋信息中的柵格編號確定待定位移動臺的位置信息，至此，待定位移動臺的定位過程完畢。

本實施方式的匹配分析單元利用接收小區(qū)標識閾值和歐式距離雙重標準檢驗待定位移動終端上報的測量報告對應的指紋信息和指紋訓練數(shù)據(jù)庫中柵格指紋信息之間的匹配結果，獲得與待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息最為接近的柵格指紋信息，根據(jù)該最為接近的柵格指紋信息能夠更加準確地對待定位移動臺進行定位。由于通常的GPS定位在待定位移動臺進入室內之后很容易沒有信號，因此導致無法確定用戶具體所在的建筑物甚至具體所在樓層，但是本實施方式是基于室內外柵格劃分的，室內劃分以建筑物樓層為單位，室外劃分則是以預設尺寸的網(wǎng)格(例如以30m×30m的網(wǎng)格)為單位，因此在室內外結合的復雜場景下，可以直接將待定位移動臺定位到室內/室外的柵格，進而實現(xiàn)待定位移動臺室內外的綜合定位，提高了移動臺的定位精度。

現(xiàn)有指紋匹配技術大多是直接采用KNN或SVM或其他分類算法找到最匹配的指紋進行定位，然而該方法的前提是所有指紋信息和待定位的測量報告需具有完全相同的接收小區(qū)。然而實際上每條測量報告因為所處位置不同，能夠接收到的小區(qū)集合并不完全相同，并且由于無線信號在傳播過程中會受到各種干擾和影響，導致在同一地點接收的小區(qū)集合也不一定完全相同。因此本發(fā)明考慮到這個問題，不要求匹配的指紋必須所有小區(qū)都一樣才計算匹配度，而是在匹配算法第一步，比較兩條進行匹配的信息所包含的相同的接收小區(qū)標識個數(shù)，并為相同的接收小區(qū)標識的數(shù)量設置一個閾值，如果相同的接收小區(qū)標識的數(shù)量大于或者等于閾值時，就計算它們之間歐氏距離。這樣的好處是，既排除了接收小區(qū)完全不相同或者相同小區(qū)過少的指紋信息，減少計算復雜度；又保留了那些可能因為無線傳播的不確定導致接收小區(qū)不完全一致的指紋信息，保證了匹配指紋信息的完整度。綜合而言，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的上述匹配算法更符合實際場景，同時也更加適于實用。

作為一種具體的實施方式，基于測量報告的移動臺定位裝置還包括數(shù)據(jù)庫更新單元，數(shù)據(jù)庫更新單元用于：根據(jù)待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和目標柵格指紋信息的柵格編號，生成待定位移動臺上報的測量報告對應的柵格指紋信息；將待定位移動臺上報的測量報告對應的柵格指紋信息存儲至指紋訓練數(shù)據(jù)庫，對指紋訓練數(shù)據(jù)庫進行更新。本實施方式的數(shù)據(jù)庫更新單元在定位單元確定待定位移動臺的位置信息之后，根據(jù)待定位移動臺上報的測量報告對應的指紋信息和柵格編碼，生成待定位移動臺上報的測量報告對應的柵格指紋信息，并根據(jù)生成的柵格指紋信息對指紋訓練數(shù)據(jù)庫進行更新，實現(xiàn)對指紋訓練數(shù)據(jù)庫的不斷更新和擴充，使指紋訓練數(shù)據(jù)庫更加完備，從而不斷提高待定位移動臺的定位精度。

根據(jù)本發(fā)明中所提出的基于測量報告的移動臺定位裝置可以計算和預測未知測量報告的位置，即預測待定位移動臺的位置，并且由于本發(fā)明所提出的裝置的定位精度主要取決于指紋訓練數(shù)據(jù)庫的完備程度，因此本發(fā)明可以通過不斷采集新的數(shù)據(jù)來更新和擴充指紋訓練數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，以使指紋訓練數(shù)據(jù)庫更加完備，進一步提高對未知測量報告進行位置定位的精確度，從而為運營商的室內外精細化網(wǎng)絡規(guī)劃建設或者精準營銷等方面提供相對準確的依據(jù)，也會大大減少相應的運營成本。同時，本實施例所提出的基于測量報告的移動臺定位裝置還具有如下的有益效果：

(1)更適用于現(xiàn)實場景，符合實際情況的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有技術中的指紋庫建立需要的數(shù)據(jù)都是采用無線傳播模型進行仿真得到的數(shù)據(jù)，并未直接使用信令系統(tǒng)采集到的測量報告數(shù)據(jù)。而本發(fā)明的指紋訓練數(shù)據(jù)庫可以利用ASN.1標準解碼，采用Hadoop分布式計算平臺，對移動臺上報的測量報告進行解析，并從中提取需要的字段信息生成指紋訓練數(shù)據(jù)庫。本實施例的指紋訓練數(shù)據(jù)庫和待測試數(shù)據(jù)全部從測量報告信息中提取，都是真實采集的數(shù)據(jù)，不依賴于通信仿真系統(tǒng)利用傳播模型仿真出來的數(shù)據(jù)。

(2)不受室內室外限制，可以同時對室內或者室外的測量報告進行定位，并且柵格劃分可以更加精細，精確度更高。目前已有的指紋定位一般只針對室外進行處理，室內需要進行額外WiFi技術進行定位，而在本發(fā)明中，是將室內室外進行綜合處理，室內部分以建筑物為單位標識，這樣就可以把室內和室外都標記上柵格信息，定位到建筑物柵格上即說明該測量報告屬于室內，并且能定位到所屬建筑物，本發(fā)明可以同時對室內和室外的測量報告定位處理；而且本發(fā)明適用于將柵格的規(guī)格縮小到30米*30米，與現(xiàn)有技術相比，能夠提高定位精度，同樣定位到柵格的精確度可以達到30米以內。

本發(fā)明基于測量報告的移動臺定位裝置中各個單元其具體功能的實現(xiàn)方法，可以參照上述的基于測量報告的移動臺定位方法實施例中描述的實現(xiàn)方法，此處不再贅述。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。