CN110366099A - 终端定位方法及终端定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种终端定位方法及终端定位装置，涉及通信技术领域，用于实现对终端处于室内还是室外的定位。其中该终端定位方法包括：根据网络工参及待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据，确定测量报告数据中主服务小区的类型。若主服务小区为室分小区，则判定待定位终端处于室内。若主服务小区为宏站小区，则计算主服务小区的全部邻区的信息熵，及所发生业务的自然路损的预估电平值，根据信息熵和预估电平值，计算待定位终端在指定时间点处于室内的综合置信概率；判断综合置信概率是否大于或等于设定概率阈值，若是，则判定待定位终端处于室内，若否，则判定待定位终端处于室外。上述方法应用于对终端的定位过程中。

Description

终端定位方法及终端定位装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种终端定位方法及终端定位装置。

背景技术

在通信技术领域，对终端进行准确定位是极为重要的技术工作。基于测量报告(Measurement Report，简称MR)数据对终端进行定位是当前主要的定位技术之一，例如：可从终端的测量报告数据获取针对服务基站的第一信号接收功率和针对邻区基站的第二信号接收功率，结合标准传播模型，计算接收信号强度差，得到终端到服务基站的距离与移动终端到邻基站的距离之比为定值，最终利用阿波罗尼斯圆对终端进行定位。

但是，现有的定位技术无法确定终端处于室内还是室外，这对于估算发生在室内及室外的业务量，进而规划网络建设产生了限制。

发明内容

本发明实施例提供一种终端定位方法及终端定位装置，以实现对终端处于室内还是室外的定位。

为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种终端定位方法，该终端定位方法包括以下步骤：

S1：根据网络工参及待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据，确定所述测量报告数据中主服务小区的类型；若所述主服务小区为室分小区，则执行步骤S4；若所述主服务小区为宏站小区，则执行步骤S2。

S2：计算所述主服务小区的全部邻区的信息熵，及所述待定位终端在所述指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，根据所述信息熵和所述预估电平值，计算所述待定位终端在所述指定时间点处于室内的综合置信概率。

S3：判断所述综合置信概率是否大于或等于设定概率阈值；若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；其中，所述设定概率阈值为根据现网验证的测试值。

S4：判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室内。

S5：判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室外。

在上述终端定位方法中，首先根据待定位终端的测量报告数据及网络工参，确定待定位终端的主服务小区是室分小区还是宏站小区；如果确定是室分小区，则可直接判定该待定位终端处于室内；如果确定是宏站小区，则结合主服务小区的全部邻区的信息熵及所发生业务的自然路损的预估电平值，计算待定位终端处于室内的综合置信概率，据此判断该待定位终端处于室内还是室外，从而实现了对终端处于室内还是室外的定位。

第二方面，本发明实施例提供了一种终端定位装置，所述终端定位装置包括：小区类型判断模块，用于根据网络工参及待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据，确定所述测量报告数据中主服务小区的类型；与所述小区类型判断模块相连的第一室内外判断模块，用于在所述主服务小区为室分小区时，判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室内；与所述小区类型判断模块相连的概率计算模块，用于在所述主服务小区为宏站小区时，计算所述主服务小区的全部邻区的信息熵，及所述待定位终端在所述指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，并根据所述信息熵和所述预估电平值，计算所述待定位终端在所述指定时间点处于室内的综合置信概率；与所述概率计算模块相连的第二室内外判断模块，用于判断所述综合置信概率是否大于或等于设定概率阈值，若是，则判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室内，若否，则判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室外；其中，所述设定概率阈值为根据现网验证的测试值。

上述终端定位装置所能产生的有益效果与第一方面所提供的终端定位方法的有益效果相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所提供的终端定位方法的基本流程图；

图2为本发明实施例所提供的终端定位方法的具体流程图；

图3为本发明实施例所提供的终端定位装置的基本结构图。

附图标记说明：

1-小区类型判断模块； 2-第一室内外判断模块；

3-概率计算模块； 31-第一概率计算模块；

32-第二概率计算模块； 33-综合置信概率；

4-第二室内外判断模块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种终端定位方法，如图1所示，该终端定位方法包括以下步骤：

S1：根据网络工参及待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据，确定该测量报告数据中主服务小区的类型；若该主服务小区为室分小区，则执行步骤S4；若该主服务小区为宏站小区，则执行步骤S2。

S2：计算该主服务小区的全部邻区的信息熵，及待定位终端在指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，根据计算得到的信息熵和预估电平值，计算待定位终端在指定时间点处于室内的综合置信概率。

S3：判断计算得到的综合置信概率是否大于或等于设定概率阈值；若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5。其中，该设定概率阈值为根据现网验证的测试值。

S4：判定待定位终端在指定时间点处于室内。

S5：判定待定位终端在所述定时间点处于室外。

在本实施例所提供的上述终端定位方法中，首先确定待定位终端的主服务小区是室分小区还是宏站小区：如果确定是室分小区，则可直接判定该待定位终端在指定时间点处于室内。如果确定是宏站小区，那么由于宏站小区兼顾覆盖室外和室内，如果主服务小区是宏站小区，终端的位置也有可能是室外，因此如果确定待定位终端的主服务小区是宏站小区，则需对待定位终端的位置进行进一步的判定，本实施例中通过结合主服务小区的全部邻区的信息熵及所发生业务的自然路损的预估电平值，计算待定位终端处于室内的综合置信概率，而后根据该综合置信概率判断待定位终端处于室内还是室外，从而实现了对终端处于室内还是室外的定位。根据终端处于室内还是室外的定位信息，可以估算发生在室内以及室外的业务量，从而为是建设室外宏站还是室内分布***等网络建设决策提供理论支撑。

对于上述终端定位方法，作为一种可能的实现方式，如图2所示，在步骤S1中，如何确定待定位终端在指定时间点的主服务小区的类型，可包括如下步骤：

S11：从网络工参中提取各服务小区的信息及相应的类型信息。

在上述步骤S11中，服务小区的类型信息是指该服务小区为室分小区或为宏站小区的信息。

S12：从待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据中提取待定位终端在指定时间点的主服务小区的信息。

在上述步骤S12中，由于测量报告数据的信息量很大，因此在提取待定位终端在指定时间点的主服务小区的信息之前，需要首先对测量报告数据进行数据清洗，整理测量报告数据，然后从中提取所需要的主服务小区的信息。

此外，应后续步骤的需要，在上述步骤S12中，还可从测量报告数据中提取待定位终端在指定时间点的主服务小区的邻区的信息，及在指定时间点所发生业务所上报的电平值的信息。

S13：将从测量报告数据中所提取的主服务小区的信息与从网络工参中所提取的各服务小区的信息及相应的类型信息进行匹配，确定待定位终端在指定时间点的主服务小区的类型为室分小区还是宏站小区。

作为一种可能的实现方式，请继续参见图2，在步骤S2中，可通过如下方案计算待定位终端在指定时间点处于室内的综合置信概率：

S21：计算待定位终端在指定时间点的主服务小区的全部邻区的信息熵，根据计算得到的信息熵，计算待定位终端处于室内的概率，将计算得到的概率记为第一概率。

上述步骤S21具体可包括如下两步：

S211：汇总待定位终端在指定时间点的主服务小区的全部邻区，及所述全部邻区在设定时间范围内的上报次数，该设定时间范围包含所述指定时间点，根据如下公式计算所述全部邻区的信息熵：

其中，H表示所述全部邻区的信息熵；

X_i为第i个邻区在设定时间范围内的上报次数占所述全部邻区在设定时间范围内的上报总次数的比例；

n为所述全部邻区的总数目。

需要说明的是，汇总待定位终端在指定时间点的主服务小区的全部邻区，及所述全部邻区在设定时间范围内的上报次数，根据的是相应的测量报告数据。

另外，上述设定时间范围可设定为指定时间点前后的一个时间段，只需覆盖指定时间点即可。可选的，设定时间范围可取指定时间点前后10秒的时间段。

S212：根据如下公式计算待定位终端在指定时间点处于室内的第一概率：

其中，P₁表示第一概率。

需要说明的是，信息熵是信息论中用于度量信息量的一个概念，其本质是一种概率。上面所提到的全部邻区信息熵，即是取了不同邻区上报次数对所有邻区上报次数的占比。通常，终端在室内时，邻区较少，且其中少数邻区的上报次数占全部邻区上报总次数的比例较大，从而全部邻区的信息熵H则较小，计算得到的第一概率P₁较大，因此当计算得到的第一概率P₁等于1或接近等于1时，说明待定位终端在室内的可能性很大。而如果终端在室外，此时邻区较多，且各不同邻区上报次数相差不悬殊，从而全部邻区的信息熵H较大，计算得到的第一概率P₁较小，因此当计算得到的第一概率P₁远小于1时，说明待定位终端在室外的可能性很大。

S22：计算待定位终端在指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，根据计算得到的预估电平值，计算待定位终端在指定时间点处于室内的概率，记为第二概率。

上述步骤S22具体可包括如下两步：

S221：根据如下公式计算待定位终端在指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值：

其中，Y表示待定位终端在指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值；

P₀为服务基站的发射功率；

L为自然路径损耗；

46.3为频率常数；

33.9为频率系数；

f为待定位终端所使用的网络的工作频率；

h₀为高度系数；

h为服务基站的站点高度，h通过待定位终端在指定时间点的测量报告数据中的主服务小区匹配网络工参得到；

k为修正值；示例性的，对于大城市，k可取值3，对于一般城市或郊区，k可取值0；

d为待定位终端到服务基站的距离，d可近似取待定位终端在指定时间点的测量报告数据中的主服务小区与该条测量报告数据所处的MR栅格中心之间的距离，可通过所述主服务小区的经纬度与所述MR栅格中心的经纬度计算。

需要说明的是，在上述步骤S221中，计算自然路径损耗L所采用的是Cost231Hata传播模型，Cost231Hata传播模型的应用频率在1500MHz到2000MHz之间，适用于小区半径大于1km的宏蜂窝***，发射有效天线高度在30m到200m之间，接收有效天线高度在1m到10m之间。目前中国的FDD-LTE(频分双工式的长期演进技术)主要部署在1800M频段，因此本实施例所提供的方法中使用COST231Hata传播模型。

S222：根据如下公式计算待定位终端在指定时间点处于室内的第二概率：

其中，P₂表示第二概率；

Y₀为待定位终端在指定时间点所发生业务的实际上报电平值，可从相应测量报告数据中提取得到；

Y_损耗为一堵外墙的穿透损耗，可选的，Y_损耗＝20dB。需要说明的是，此处所给出的Y_损耗＝20dB仅为示例，不同频段的信号对不同材质的外墙的穿透损耗是不一样的，如1800M频段的信号对一般混凝土承重墙的穿透损耗大概在20dB左右，对金属墙的穿透损耗大概在30dB左右；另外，信号频段越低，穿透损耗会越低，如900M频段的信号的穿透损耗比1800M频段的信号的穿透损耗要低。

在上述步骤S222中，预估电平值与实际上报电平值之差(Y-Y₀)越接近20，表明待定位终端在指定时间点处于室内的概率越大。

S23：根据计算得到的第一概率P₁和第二概率P₂，计算待定位终端在指定时间点处于室内的综合置信概率。

在上述步骤S23中，可采用如下公式计算待定位终端在指定时间点处于室内的综合置信概率：

P＝r₁·P₁+r₂·P₂(5)

其中，P表示室内待定位终端在指定时间点处于室内的综合置信概率；

r₁为第一概率P₁所对应的权重系数；r₂为第二概率P₂所对应的权重系数。权重系数r₁和r₂可设置为相同，即r₁＝50％，r₂＝50％。

需要指出的是，在上述步骤S23中，利用加权平均的方法综合两种概率计算得到待定位终端处于室内的综合置信概率，根据该综合置信概率进行待定位终端处于室内还是室外的判断。由于综合了两种概率，即综合考虑了待定位终端在指定时间点的主服务小区的全部邻区的信息熵，及待定位终端在指定时间点所发生业务的自然路损电平值，从而最终计算得到的综合置信概率更接近真实情况，使得对待定位终端处于室内还是室外的判断的准确度更高。

本实施例所提供的终端定位方法中，在步骤S3中，所述设定概率阈值可根据现网验证的测试值确定。所谓现网验证的测试值是指使用测试终端分别在室内及室外发生业务，然后从测量报告数据中找到测试终端在室内和室外分别上报的数据，根据本实施例所提供的终端定位方法流程分别计算得到综合置信概率P，比较测试终端在室内时计算得到的P值和测试终端在室外时计算得到的P值的分布情况，找到分界值，将该分界值作为所述设定概率阈值，例如测试终端在室内时的P值大部分大于0.7，在室外时的P值大部分小于0.7，则将0.7定为分界值，即所述设定概率阈值。需要注意的是，不同城市或区域的分界值可能不同，也就是说，不同城市或区域对应的设定概率阈值可能不同。示例性的，所述设定概率阈值可为0.7。

本发明实施例还提供了一种终端定位装置，该终端定位装置包括：小区类型判断模块1、第一室内外判断模块2、概率计算模块3和第二室内外判断模块4。

其中，小区类型判断模块1用于根据网络工参及待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据，确定测量报告数据中主服务小区的类型。具体工作过程可参见上述终端定位方法中步骤S1的相关描述，此处不再赘述。

第一室内外判断模块2与小区类型判断模块1相连，用于在小区类型判断模块1确定待定位终端在指定时间点的主服务小区为室分小区时，判定待定位终端在指定时间点处于室内。

概率计算模块3与小区类型判断模块1相连，用于在小区类型判断模块1确定待定位终端在指定时间点的主服务小区为宏站小区时，计算该主服务小区的全部邻区的信息熵，及待定位终端在指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，并根据计算得到的信息熵和预估电平值，计算待定位终端在指定时间点处于室内的综合置信概率。具体工作过程可参见上述终端定位方法中步骤S2的相关描述，此处不再赘述。

第二室内外判断模块4与概率计算模块3相连，用于判断概率计算模块3计算得到的综合置信概率是否大于或等于设定概率阈值，若是，则判定待定位终端在指定时间点处于室内，若否，则判定待定位终端在指定时间点处于室外。其中，所述设定概率阈值为根据现网验证的测试值。

利用上述终端定位装置能够对终端(尤其是移动终端)处于室内还是室外进行判断，从而可根据终端处于室内还是室外的定位信息，估算发生在室内以及室外的业务量，从而为是建设室外宏站还是室内分布***等网络建设决策提供理论支撑。

请继续参见图3，作为一种可能的设计，在上述终端定位装置中，概率计算模块3可包括：第一概率计算模块31、第二概率计算模块32，及与第一概率计算模块31和第二概率计算模块32相连的综合置信概率计算模块33。

其中，第一概率计算模块31用于计算待定位终端在指定时间点的主服务小区的全部邻区的信息熵，根据计算得到的信息熵，计算待定位终端处于室内的概率，记为第一概率。

第二概率计算模块32用于计算待定位终端在指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，根据计算得到的预估电平值，计算待定位终端处于室内的概率，记为第二概率。

综合置信概率计算模块33用于根据第一概率计算模块31计算得到的第一概率和第二概率计算模块32计算得到的第二概率，计算待定位终端在指定时间点处于室内的综合置信概率。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种终端定位方法，其特征在于，所述终端定位方法包括以下步骤：

S1：根据网络工参及待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据，确定所述测量报告数据中主服务小区的类型；若所述主服务小区为室分小区，则执行步骤S4；若所述主服务小区为宏站小区，则执行步骤S2；

S2：计算所述主服务小区的全部邻区的信息熵，及所述待定位终端在所述指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，根据所述信息熵和所述预估电平值，计算所述待定位终端在所述指定时间点处于室内的综合置信概率；

S3：判断所述综合置信概率是否大于或等于设定概率阈值；若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；其中，所述设定概率阈值为根据现网验证的测试值；

S4：判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室内；

S5：判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室外。

2.根据权利要求1所述的终端定位方法，其特征在于，在步骤S1中，所述根据网络工参及待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据，确定所述测量报告数据中主服务小区的类型，包括：

S11：从网络工参中提取各服务小区的信息及相应的类型信息；其中，所述类型信息为相应服务小区为室分小区或为宏站小区的信息；

S12：从待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据中提取所述待定位终端在所述指定时间点的主服务小区的信息；

S13：将所述主服务小区的信息与所述各服务小区的信息及相应的类型信息进行匹配，确定所述主服务小区的类型。

3.根据权利要求1所述的终端定位方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21：计算所述主服务小区的全部邻区的信息熵，根据所述信息熵，计算所述待定位终端处于室内的概率，记为第一概率；

S22：计算所述待定位终端在所述指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，根据所述预估电平值，计算所述待定位终端处于室内的概率，记为第二概率；

S23：根据所述第一概率和所述第二概率，计算所述待定位终端在所述指定时间点处于室内的综合置信概率。

4.根据权利要求3所述的终端定位方法，其特征在于，步骤S21包括：

S211：汇总所述主服务小区的全部邻区，及所述全部邻区在设定时间范围内的上报次数，所述设定时间范围包含所述指定时间点，根据如下公式计算所述信息熵：

其中，H表示所述信息熵；X_i为第i个邻区的上报次数占所述全部邻区的上报总次数的比例；n为所述全部邻区的总数目；

S212：根据如下公式计算所述第一概率：

其中，P₁表示所述第一概率。

5.根据权利要求4所述的终端定位方法，其特征在于，所述设定时间范围为所述指定时间点前后10秒的时间段。

6.根据权利要求3所述的终端定位方法，其特征在于，步骤S22包括：

S221：根据如下公式计算所述预估电平值：

其中，Y表示所述预估电平值；P₀为服务基站的发射功率；L为自然路径损耗；46.3为频率常数；33.9为频率系数；f为所述待定位终端所使用的网络的工作频率；h₀为高度系数；h为服务基站的站点高度；k为修正值；d为所述待定位终端到服务基站的距离；

S222：根据如下公式计算所述第二概率：

其中，P₂表示所述第二概率；Y₀为所述待定位终端在所述指定时间点所发生业务的实际上报电平值；Y_损耗为一堵外墙的穿透损耗。

7.根据权利要求6所述的终端定位方法，其特征在于，Y_损耗＝20。

8.根据权利要求3所述的终端定位方法，其特征在于，步骤S23包括：采用如下公式计算所述综合置信概率：

P＝r₁·P₁+r₂·P₂ (5)

其中，P表示所述综合置信概率；P₁表示所述第一概率；P₂表示所述第二概率；r₁为所述第一概率所对应的权重系数；r₂为所述第二概率所对应的权重系数。

9.根据权利要求8所述的终端定位方法，其特征在于，r₁＝50％，r₂＝50％。

10.根据权利要求1所述的终端定位方法，其特征在于，所述设定概率阈值等于0.7。

11.一种终端定位装置，其特征在于，所述终端定位装置包括：

小区类型判断模块，用于根据网络工参及待定位终端在指定时间点上报的测量报告数据，确定所述测量报告数据中主服务小区的类型；

与所述小区类型判断模块相连的第一室内外判断模块，用于在所述主服务小区为室分小区时，判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室内；

与所述小区类型判断模块相连的概率计算模块，用于在所述主服务小区为宏站小区时，计算所述主服务小区的全部邻区的信息熵，及所述待定位终端在所述指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，并根据所述信息熵和所述预估电平值，计算所述待定位终端在所述指定时间点处于室内的综合置信概率；

与所述概率计算模块相连的第二室内外判断模块，用于判断所述综合置信概率是否大于或等于设定概率阈值，若是，则判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室内，若否，则判定所述待定位终端在所述指定时间点处于室外；其中，所述设定概率阈值为根据现网验证的测试值。

12.根据权利要求11所述的终端定位装置，其特征在于，所述概率计算模块包括：

第一概率计算模块，用于计算所述主服务小区的全部邻区的信息熵，根据所述信息熵，计算所述待定位终端处于室内的概率，记为第一概率；

第二概率计算模块，用于计算所述待定位终端在所述指定时间点所发生业务的自然路损的预估电平值，根据所述预估电平值，计算所述待定位终端处于室内的概率，记为第二概率；

与所述第一概率计算模块和所述第二概率计算模块相连的综合置信概率计算模块，用于根据所述第一概率和所述第二概率，计算所述待定位终端在所述指定时间点处于室内的综合置信概率。