[发明专利]一种指纹定位误差的评估方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种指纹定位误差的评估方法和系统。

背景技术

随着通信技术的发展，作为移动通信和个人通信服务的一部分，位置服务变得越来越重要。指纹定位技术是位置服务中的一种常用技术，可以在无线网络中基于移动终端接收到的基站信号强度，确定移动终端的位置。由于基站信号的多径传播对环境具有依赖性，对于每个位置而言，该位置上信道的多径结构是唯一的，移动终端发射的无线电波经过反射和折射，产生与周围环境密切相关的特定模式的多径信号，这样的多径特征可以作为该位置的“指纹”。指纹定位技术可以基于上述多径特征，实现对移动终端的定位。

通常情况下，指纹定位技术包括离线采样和在线定位两个阶段。其中，在离线采样阶段，指纹定位系统获取可见基站在各个指纹采样点处的基站信号强度以及指纹采样点的位置坐标(包括经度、纬度和高度等)等数据，生成相应的指纹记录，并将该指纹记录存入指纹数据库中。此外，还可以在离线指纹采样阶段对指纹记录进行预处理，以提高定位性能。

在线定位阶段中，指纹定位系统基于预设规则或数理统计理论对移动终端上报的实测数据与指纹数据库中的指纹记录之间的相似性进行度量和匹配，优选出与实测数据最接近的K个样本指纹，并返回该K个优选样本指纹所在位置的均值作为移动终端的位置。在上述指纹定位过程中，可见基站可以为蜂窝小区基站，也可以为WLAN AP(Wireless Local Area Network Access Point，无线局域网接入点)，且移动终端需要具备相应的通信能力。例如，当可见基站为WLAN AP的情况下，移动终端需要具备WLAN通信能力。

随着位置业务的不断发展和创新，位置应用对基础定位能力的要求越来越高，位置能力正在向着开放、智能的方向不断发展。定位平台不仅要具备开放的高质量的定位能力，而且还需要对自身的定位结果的质量有着清晰的认知，因此，定位平台需要对定位误差进行评估，才能够在多样化的位置应用需求、场景和环境条件下为用户提供更加多样化的区分位置服务。

现有的指纹定位技术中，为实现对定位误差的估计，通常在采集和计算无线信号相关特性分析参数(如基站信号强度均值、方差，边缘概率分布等)数据之后，以及在线定位阶段之前增加一个训练阶段。在训练阶段中，通过使用带有GPS(Global Positioning System，全球定位系统)的移动终端等方式实时记录指纹定位过程中的终端实际位置、定位结果和相应的定位误差。针对上述记录数据，可以利用基于统计分析、估计和学习理论的神经网络、机器学习等技术，训练得到通过信号参数求解定位误差的经验模型。经过充足的离线训练学习之后，可以在局部相同空间区域内实现较高的误差估计精度。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

采用现有的定位误差估计技术时，需要在离线采样阶段耗费大量的计算处理开销来采集和测量范围足够广、密度足够大的指纹数据(包括无线基站信号强度和基于GPS位置的指纹定位误差)，而且在线定位阶段还需要具备相同的机器学习模型来实时估计定位误差，使得现有技术不仅会受到预处理开销的影响而降低其通用性，而且还会因过大的处理开销和离线训练准备而进一步限制其在用户终端上的实时性和可用性。此外，由于不同环境下信号参数与定位误差之间的模型关系并不相同，因此，现有的定位误差估计技术的精确性无法得到保证。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种指纹定位误差的评估方法和系统，以提高定位误差估计的精确性，为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种指纹定位误差的评估方法，指纹定位系统设置有各个指纹聚类对应的定位误差预估值，所述指纹聚类包含多个基站信号强度相似的指纹采样点，该方法包括：

指纹定位系统接收用户设备上报的用户实测数据，根据所述用户实测数据和指纹数据库中存储的指纹采样点的信息确定所述用户设备的定位结果；

所述指纹定位系统查询所述定位结果对应的指纹聚类，将查询到的指纹聚类对应的定位误差预估值作为所述用户设备的指纹定位误差。

一种指纹定位系统，包括：

存储模块，用于存储各个指纹聚类对应的定位误差预估值，所述指纹聚类包含多个基站信号强度相似的指纹采样点；

接收模块，用于接收用户设备上报的用户实测数据；

确定模块，用于根据所述用户实测数据和指纹数据库中存储的指纹采样点的信息确定所述用户设备的定位结果；