CN102196561A

CN102196561A - 一种基于无线定位的基站lac切换方法

Info

Publication number: CN102196561A
Application number: CN2011101370943A
Authority: CN
Inventors: 吕春月; 黄家乾; 陆萍; 时宜
Original assignee: Xiamen Yaxon Networks Co Ltd
Current assignee: Xiamen Yaxon Networks Co Ltd
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2031-05-25
Also published as: CN102196561B

Abstract

本发明为基于无线定位的基站LAC切换方法，涉及对定位终端的跟踪检测判断具体发生切换的LAC，并对最终的数据文件做出修正，并最终达到移动基站LAC切换前的效果，提高定位精度。该方法包含的过程有：***加载所有基站请求，进行模拟定位；提取定位误差较大和定位失败的请求；对拟切换的基站请求信息进行LAC切换判断，并生成具体切换列表；根据切换列表对原始基站数据进行修正；根据切换比例重新计算LAC经纬度。本发明能有效修正无线定位过程中的基站错误数据，完善基站数据，克服由于移动LAC切换导致的定位不准确、定位精度下降等问题。

Description

一种基于无线定位的基站LAC切换方法

技术领域

本发明涉及无线定位业务，一种检测基站LAC切换方法，从而完成对基站数据的修正，达到提高定位精度的效果。

背景技术

无线定位业务又称为位置服务（Location-Based-Services，LBS），是指通过移动终端和移动通讯网络定位***的配合，确定移动用户的实际地理位置，是与位置相关的一种增值服务。因此无线定位技术是LBS中一项关键技术，同时也是解决企业移动应用如移动CRM***中全方位定位需求（包括室内、室外）的有效手段。

在移动通讯网络定位***中，是根据移动终端接入的基站位置进行定位的。基站的数据主要包括：LAC、CellID及其所在的经纬度。这些数据是定位过程的基础数据，是定位准确的根本，LAC+CellID可以唯一标识一个基站的ID，一个现实的基站的位置是不会发生变化的，但是一旦它的ID变化了，就导致连许多传统的优秀定位算法也变得力不从心，因此一切定位算法都要在LAC+CellID组合ID和其经纬度坐标一致无误的前提下进行。

近期发现移动通讯网络定位***中的基站的LAC由于实际应用需求而进行调整，从而导致定位失败和定位误差扩大，要弥补这个缺点需对基站的LAC数据进行修正。现有的技术方案是通过客户利用带有GPS模块的手机来采集数据，但这种方式更新数据库需要耗时较久，不能及时有效地纠正数据，实时性较差；还有一种方式是通过专门设备重新采集数据，同样需要加大成本投入，耗时耗力，并不实用。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种基于无线定位的基站LAC切换方法，以有效跟踪移动终端检测LAC切换，并实现对错误LAC数据的纠正，完善基站数据，有效提高定位精度，且能够降低设计成本，简单实用。

本发明的技术方案是：一种基于无线定位的基站LAC切换方法，包含的过程有：

一种基于无线定位的基站LAC切换方法，包含的过程有：

过程A，预处理，定位***加载所有基站的定位请求，对移动终端进行模拟定位；

过程B，提取模拟定位误差大于设定阈值和模拟定位失败的基站的定位请求，生成LAC拟切换列表；

过程C，为LAC拟切换的基站进行LAC切换判定处理，生成基站LAC切换列表；

过程D，根据基站LAC切换列表对原LAC的基站进行LAC修正；

过程E，根据LAC修正后的基站重新计算现LAC区域的经纬度。

进一步的，在所述的过程A中，解析所有基站的定位请求，若LAC + CellID组合能定位，则采用LAC+CellID定位，即采用第一个能匹配到的基站CellID进行定位；否则，若LAC能定位，则采用LAC定位；若所有基站的定位请求均未能匹配到LAC，则返回定位失败。

进一步的，在所述的过程B中，判断模拟定位的结果是否满足以下一条：

B1：采用LAC+CellID定位且误差大于设定阈值X；

B2：采用LAC定位且误差大于设定阈值X；

B3：定位失败；

若模拟定位的结果满足以上任意一条，则将上述三种情况的基站请求信息组织成按LAC索引的基站请求信息。

进一步的，在所述的过程C中，遍历拟切换列表的基站其进行LAC切换判定处理，将发生LAC切换的基站所在的原LAC和现LAC成对设为LAC切换列表，其判定方法为：构造原LAC基站采集点多边形与现LAC基站请求点多边形，通过多边形轨迹匹配算法对带GPS信号的基站定位请求优先处理，后对短时间内的其他不带GPS信号的基站定位请求进行处理，最终生成LAC切换列表；

其中，有以下2种基本的算法：

算法1：多边形构建快速算法，步骤如下：

步骤1a：构建离散点集合的外接矩形，计算出离散点集合中最大和最小的经纬度；

步骤1b：计算出离散点集合中与外接矩形相交的离散点的经纬度；

步骤1c：通过点投影计算，构建出一个离散点集合中最***的部分点按一定顺序构成的正凸多边形；

算法2: 多边形轨迹匹配算法，步骤如下：

步骤2a：点在多边形内判断：根据算法1构建一正凸多边形，根据经纬度计算判断一离散点是否在该正凸多边形内。

步骤2b: 扩展外接矩形: 若该正凸多边形的对角线长度不足设定阈值Y，则扩展外接矩形；

步骤2c: 轨迹匹配计算: 设定正凸多边形内的所有离散点的现第二特征值与原第二特征值完全相同，对比正凸多边形内的所有离散点的现第一特征值与原第一特征值，进行轨迹匹配，其轨迹匹配计算结果分为以下几种情况：

a.所有离散点的现第一特征值均为A，且所有离散点的原第一特征值均为A；

b.所有离散点的现第一特征值均为B，但所有离散点的原第一特征值均为A；

c.部分离散点的现第一特征值为A，剩余的离散点的现第一特征值为B、C、D、E……（其中的一个或多个），所有离散点的原第一特征值均为A；

d.所有离散点的现第一特征值为B、C、D、E……其中的一个或多个，但所有离散点的原第一特征值均为A；

e.所有离散点的现第一特征值为A，但所有离散点的原第一特征值为B、C、D、E……其中的一个或多个；

优选的，所述的离散点的第一特征值为LAC，所述离散点的第二特征值为CellID,采用这样的特征值组合，能够更加简单并且唯一地确定该离散点。

根据上述2种基本算法，对拟切换的基站进行LAC切换判定处理，过程C的处理流程为：

步骤300，进入本过程，转步骤301。

步骤301，遍历每个LAC拟切换列表。转步骤302。

步骤302，采用上述的多边形构建快速算法循环构建现LAC基站请求点多边形。转步骤303。

步骤303，加载对应的原LAC基站采集点信息。转步骤304。

步骤304，采用上述的多边形轨迹匹配算法的步骤2a判断原LAC基站采集点是否在LAC拟切换的现LAC基站请求点多边形内。若是，则转步骤305；否则转步骤306。

步骤305，记录某一现LAC基站请求点多边形对应的原LAC基站采集点多边形的LAC及CellID信息。转步骤307。

步骤306，若现LAC基站请求点多边形内没有对应的原LAC基站采集点，则将其当成一系列新采集的基站信息进行补充采集编译。转步骤303。

步骤307，根据上述的多边形轨迹匹配算法将所现LAC基站请求点多边形内的LAC进行分类，将各类LAC进行以主基站优先的原则按LAC权重排序。转步骤308。

步骤308，进一步将各类LAC后的CellID按其与请求的CellID的匹配度排序。转步骤309。

步骤309，到此为止即完成带GPS信号请求的LAC切换判断，保存这些中间结果，包括发送这些基站请求的具体终端ID及其相关LAC信息。转步骤310。

步骤310，跟踪同一终端在短时间内的其他不带GPS信号的请求。转步骤311。

步骤311，重新进行一次模拟定位，以经过前期判断出来的对应的原始采集点LAC+CellID组合进行模拟定位。转步骤312。

步骤312，判断其模拟定位的误差是否缩小，这里的缩小有两层含义：既要小于原始LAC+CellID组合的误差范围又要小于现基站请求时记录下的实际误差。是则转步骤313；否则转步骤311,进行下一组切换信息的模拟定位。

步骤313，保存切换信息，包括原始LAC与现LAC及其CellID信息。转步骤314。

步骤314，退出本过程。

进一步的，在所述的过程D中，根据LAC切换列表将LAC切换分为以下三种切换类型：

①完全切换（一对一切换）：一个原LAC区域中的基站全部切换至一个现LAC区域；

②局部切换（一对多切换）：一个原LAC区域中的基站切换至多个现LAC区域；或者一个原LAC区域中的部分基站不进行LAC切换，剩余的基站切换至一个或者多个现LAC区域；

③合并切换（多对一切换）：多个原LAC区域中的基站切换至一个现LAC区域；

并根据这三种切换类型分别对原LAC的基站数据进行LAC修正，并对修正后的基站数据根据其切换类型做一标记。

进一步的，在所述的过程E中，针对不同类型的LAC切换，根据修正后的基站重新计算现LAC区域的经纬度：

①完全切换（一对一切换）：直接根据原LAC的基站数据重新计算现LAC区域的经纬度；

②局部切换（一对多切换）：若原LAC区域中发生LAC切换的基站个数占原LAC区域中基站总数的0.62，则根据修正后的基站数据重新计算现LAC经纬度，并覆盖原LAC经纬度

③合并切换（多对一切换）：计算原LAC区域的基站数据平均值，并根据此计算现LAC经纬度。

优选的，所述的设定阈值X为6公里，所述的设定阈值Y为50米。

本发明一种基于无线定位的基站LAC切换方法，能有效修正错误数据，完善基站数据，克服由于移动LAC切换导致的定位不准确、定位精度下降等问题。

附图说明

图1为本发明基于无线定位的基站LAC切换方法中一种由于LAC切换导致的定位异常的示意图。

图2为本发明基于无线定位的基站LAC切换方法中一个实施例总体过程的示意图。

图3为本发明基于无线定位的基站LAC切换方法中模拟定位过程的示意图。

图4为本发明基于无线定位的基站LAC切换方法中提取定位误差大和定位失败请求的示意图。

图5为本发明基于无线定位的基站LAC切换方法中判断LAC切换的子过程一种构造多边形对象算法的模型示意图。

图6为本发明基于无线定位的基站LAC切换方法中判断LAC发生切换具体流程的示意图。

图7为本发明基于无线定位的基站LAC切换方法中修正基站数据流程的示意图。

图8为本发明基于无线定位的基站LAC切换方法中重算LAC经纬度流程的示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

先说明我们将要或已经使用的名词。

LAC：区域码

CellID：基站小区ID

原LAC：原始数据库采集的LAC信息，但是由于移动的切换，假设A切换->B，则原LAC下的基站现在就变成错误的基站数据，此时的A就是原LAC，本例中原LAC是之前采集的基站保存于数据库中的数据。

现LAC：现手机终端采集的LAC信息，是最新的基站信息，假设A切换->B，则B就是现LAC，即正确的基站数据。

切换子模型1(定位误差大于6公里)：如图1所示，终端T所在区域的LAC原本在A区域，而现变换到B区域，则导致现终端T在A位置定位到B位置，定位误差扩大。

切换子模型2(定位失败)：定位失败的原因是由于未匹配到LAC+CellID组合，而LAC发生切换也可能导致以上现象，所以如果模拟定位结果为定位失败，则该LAC也有可能发生LAC切换，确定为拟切换的LAC信息。

本发明一种基于无线定位的基站LAC切换方法一个实施例总体的过程，如图2所示。

过程A，预处理，定位***加载所有基站的定位请求，对移动终端进行模拟定位。

过程B，提取模拟定位误差大于6公里和模拟定位失败的基站的定位请求，生成LAC拟切换列表。

过程C，为LAC拟切换的基站进行LAC切换判定处理，生成基站LAC切换列表。

过程D，根据基站LAC切换列表对原LAC的基站进行LAC修正。

过程E，根据LAC修正后的基站重新计算现LAC区域的经纬度。

过程A为模拟定位的具体流程，解析所有基站的定位请求，若LAC + CellID组合能定位，则采用LAC+CellID定位，即采用第一个能匹配到的基站CellID进行定位；否则，若LAC能定位，则采用LAC定位；若所有基站的定位请求均未能匹配到LAC，则返回定位失败。模拟定位的具体流程，如图3所示。

步骤100，进入本过程，转步骤101。

步骤101，加载所有的基站请求至内存映射为基站信息索引表，一条请求记录包括的信息有终端上传的基站请求串（最多7组基站信息）、请求时间、终端ID、运营商标识、GPS信息、定位点、定位误差等。转步骤102。

步骤102，遍历一次请求的基站列表，即基站请求串（最多7组基站信息），从主基站开始，主基站即基站请求串的第一个基站信息，转步骤103。

步骤103，判断当前基站LAC是否能定位，是则转步骤104；否则转步骤105。

步骤104，保存当前成功定位的LAC信息，转步骤106。

步骤105，继续判断当前基站是否是最后一个基站信息，是则返回定位失败应答或LAC定位结果，转步骤109；否则转步骤102，继续取下一个基站进行模拟定位。

步骤106，当前 LAC已成功定位，继续通过折半查找判断该LAC+CellID是否能定位，是则转步骤107；否则转步骤108。

步骤107，基站ID定位成功，由于基站ID定位的优先级大于LAC定位，因此以基站ID的定位结果取代之前的LAC定位结果，成功定位转步骤109。

步骤108，模拟定位的原则，基站序号越靠前，其优先级越高，所以一旦基站ID定位不成功，则采用第一个定位成功的LAC对其定位，而不能被后续的操作所覆盖，回滚到第一个成功定位的LAC后，转步骤105。

步骤109，结束本过程。

过程B为确定拟切换LAC的具体流程，对所有模拟定位结果进行分类，判断模拟定位的结果是否满足以下一条：B1：采用LAC+CellID定位且误差大于设定阈值X，B2：采用LAC定位且误差大于设定阈值X，B3：定位失败。若模拟定位的结果满足以上任意一条，则将上述三种情况的基站请求信息组织成按LAC索引的基站请求信息。提取拟切换LAC信息的具体流程，如图4所示。

步骤200，进入本过程，转步骤201。

步骤201，取出一条模拟定位结果记录，转步骤202或步骤203。

步骤202，提取LAC定位信息，转步骤204。

步骤203，判断是否定位失败，是则转步骤205；否则转步骤201，继续取下一条模拟定位结果进行判断。

步骤204，判断误差是否大于6公里，是则转步骤205。否则转步骤201，继续取下一条模拟定位结果进行判断。

步骤205，根据发送基站请求时所带的GPS信号映射其对应的城市，转步骤206。

步骤206，采用LAC定位误差大于6公里的或者定位失败时请求的LAC为拟切换的信息，保存这些信息，转步骤207。

步骤207，结束本过程。

过程C为判断LAC切换的流程，是本发明中较关键的一环，构造原LAC基站采集点多边形与现LAC基站请求点多边形，通过多边形轨迹匹配算法对带GPS信号的基站定位请求优先处理，后对短时间内的其他不带GPS信号的基站定位请求进行处理，遍历拟切换列表的基站其进行LAC切换判定处理，将发生LAC切换的基站所在的原LAC和现LAC成对设为LAC切换列表，最终生成LAC切换列表；

其中，有以下2种基本的算法：

算法1：多边形构建快速算法，步骤如下：

算法2: 多边形轨迹匹配算法，步骤如下：

步骤2a：点在多边形内判断：根据算法1构建一正凸多边形，根据经纬度计算判断一离散点是否在该正凸多边形内；

步骤300，进入本过程，转步骤301。如图6所示。

步骤301，遍历每个LAC拟切换列表。转步骤302。

步骤303，加载对应的原LAC基站采集点信息。转步骤304。

步骤314，退出本过程。

过程D为根据切换列表对原始数据做处理的过程，将切换情况进行分类：一对一切换、一对多切换和多对一切换，并根据不同情况对源基站数据进行修正，每一种切换均需考虑原LAC采集区域与现LAC区域是否邻近区块，对数据切换后将对应基站根据不同的切换类型标示不同的标志位。具体处理流程，如图7所示。

步骤400，进入本过程，转步骤401。

步骤401，加载过程C生成的切换列表，并对其按不同切换类型分类，分为一对一切换、一对多切换和多对一切换，转步骤402。

步骤402，对每种切换类型进行原始LAC区域与现LAC的邻近区块判断：若是邻近区块，则转步骤403；否则转步骤404。

步骤403，对原LAC下的基站进行模拟定位，判断定位到的结果与现发送该LAC请求时GPS信号所在位置距离是否在500米以内，若是则LAC发生扩大，转步骤405；否则转步骤406。

步骤404，原始LAC区域与现LAC区域非邻近区块，则为LAC完全切换，属于一对一切换类型。转步骤407。

步骤405，当LAC扩大时，则需对原LAC与现LAC下的基站进行合并处理，转步骤407。

步骤406，邻近区块若非LAC扩大，则属局部切换，即一个LAC中有一部分基站未发生切换，仍是原LAC，而剩下的部分切换为一个或多个新的LAC。转步骤407。

步骤407，对发生切换的基站数据进行编译，在对某个基站进行一种类型的LAC切换操作的同时加入相应的标志位。具体处理切换标志位的方法见表1。转步骤408。

步骤408，退出本过程。

表1切换标志位含义一览表

注：其中a b c d 为自定义常数。

过程E 为LAC经纬度的重算过程，按照不同的切换类型分完全切换、局部切换和合并切换，其中局部切换为较常见的一种，其重算的标准为若某一LAC中发生切换的基站占该LAC总基站比例达0.62，则根据修正后的基站重算LAC位置并覆盖原有的LAC经纬度。LAC经纬度重算的具体流程，如图8所示。

步骤500，进入本过程，转步骤501。

步骤501，从内存中的检索不同的LAC切换类型信息，转步骤502。

步骤502，若为完全切换类型(一对一)，则转步骤505。

步骤503，若为局部切换类型(一对多)，则转步骤506。

步骤504，若为合并切换类型(多对一)，则转步骤508。

步骤505，原LAC完全为现LAC所替代，该LAC的位置就直接根据源基站重算而得。转步骤509。

步骤506，已切换基站占该LAC总基站数的比例达到0.62，则根据修正后的基站重算LAC位置并覆盖原有的LAC经纬度，转步骤507；否则转步骤509。

步骤507，取更正后的基站经纬度的平均值作为该切换后的LAC位置。转步骤509。

步骤508，多对一切换，取各原LAC下的基站平均作为切换后的LAC位置。转步骤509。

步骤509，退出本过程。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于无线定位的基站LAC切换方法，其特征在于，包含的过程有：

过程D，根据基站LAC切换列表对原LAC的基站进行LAC修正；

过程E，根据LAC修正后的基站重新计算现LAC区域的经纬度。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线定位的基站LAC切换方法，其特征在于：在所述的过程A中，解析所有基站的定位请求，若LAC + CellID组合能定位，则采用LAC+CellID定位，即采用第一个能匹配到的基站CellID进行定位；否则，若LAC能定位，则采用LAC定位；若所有基站的定位请求均未能匹配到LAC，则返回定位失败。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线定位的基站LAC切换方法，其特征在于：在所述的过程B中，判断模拟定位的结果是否满足以下一条：

B1：采用LAC+CellID定位且误差大于设定阈值X；

B2：采用LAC定位且误差大于设定阈值X；

B3：定位失败；

4.根据权利要求1所述的一种基于无线定位的基站LAC切换方法，其特征在于：在所述的过程C中，遍历拟切换列表的基站其进行LAC切换判定处理，将发生LAC切换的基站所在的原LAC和现LAC成对设为LAC切换列表，其判定方法为：构造原LAC基站采集点多边形与现LAC基站请求点多边形，通过多边形轨迹匹配算法对带GPS信号的基站定位请求优先处理，后对短时间内的其他不带GPS信号的基站定位请求进行处理，最终生成LAC切换列表；

其中，有以下2种基本的算法：

算法1：多边形构建快速算法，步骤如下：

算法2: 多边形轨迹匹配算法，步骤如下：

c.部分离散点的现第一特征值为A，剩余的离散点的现第一特征值为B、C、D、E……其中的一个或多个，所有离散点的原第一特征值均为A；

步骤300，进入本过程，转步骤301；

步骤301，遍历每个LAC拟切换列表，转步骤302；

步骤302，采用上述的多边形构建快速算法循环构建现LAC基站请求点多边形，转步骤303；

步骤303，加载对应的原LAC基站采集点信息，转步骤304；

步骤304，采用上述的多边形轨迹匹配算法中的步骤2a判断原LAC基站采集点是否在LAC拟切换的现LAC基站请求点多边形内，若是，则转步骤305；否则转步骤306；

步骤305，记录某一现LAC基站请求点多边形对应的原LAC基站采集点多边形的LAC及CellID信息，转步骤307；

步骤306，若现LAC基站请求点多边形内没有对应的原LAC基站采集点，则将其当成一系列新采集的基站信息进行补充采集编译，转步骤303；

步骤307，根据上述的多边形轨迹匹配算法将所有现LAC基站请求点多边形内的LAC切换进行分类，将各类LAC切换进行以主基站优先的原则按LAC权重排序，转步骤308；

步骤308，进一步将各类LAC切换后的CellID按其与请求的CellID的匹配度排序，转步骤309；

步骤309，到此为止即完成带GPS信号请求的LAC切换判断，保存这些中间结果，包括发送这些基站请求的具体终端ID及其相关LAC信息，转步骤310；

步骤310，跟踪同一终端在短时间内的其他不带GPS信号的请求，转步骤311；

步骤311，重新进行一次模拟定位，以经过前期判断出来的对应的原始采集点LAC+CellID组合进行模拟定位，转步骤312；

步骤312，判断其模拟定位的误差是否缩小，这里的缩小有两层含义：既要小于原始LAC+CellID组合的误差范围又要小于现基站请求时记录下的实际误差，是则转步骤313；否则转步骤311,进行下一组切换信息的模拟定位；

步骤313，保存切换信息，包括原始LAC与现LAC及其CellID信息，转步骤314；

步骤314，退出本过程。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线定位的基站LAC切换方法，其特征在于：在所述的过程D中，根据LAC切换列表将LAC切换分为以下三种切换类型：

6.根据权利要求1所述的一种基于无线定位的基站LAC切换方法，其特征在于：在所述的过程E中，针对不同类型的LAC切换，根据修正后的基站重新计算现LAC区域的经纬度：

7.根据权利要求1所述的一种基于无线定位的基站LAC切换方法，其特征在于：所述的设定阈值X为6公里，所述的设定阈值Y为50米。