支持覆盖区域建模的制作方法_2

文档序号:9355226阅读:来源:国知局
满足至少一个准则的通 信节点覆盖区域的至少一个参数的值(动作213)。
[0047] 可选地但是并非必须的,设备100和设备200可以属于单个系统。在该情形中,它 们可以均集成在可以相互通信的分离装置中,或者它们可以集成在单个装置中,或者它们 可以实施为具有一个或多个处理器以及具有存储了存储器102和存储器202的程序代码的 一个或多个存储器的单个设备。
[0048] 本发明来源于如下考虑:在众包学习和定位系统中,总是存在如下通信节点,针对 这些通信节点目前为止已经接收仅单个或少量样本。当使用关于这些通信节点的信息作为 定位计算的基础时,在精度和一致性方面的定位质量可以不在可接收水平处。术语样本涉 及针对特定通信节点的指纹数据,至少包括节点的标识和位置的指示。在新节点的情形中, 针对该新节点仅已经接收单个样本,无法基于仅来自该样本的信息估计覆盖区域一区域必 然是点。当仅存在少量样本时,仅使用来自样本的信息所确定的覆盖区域尺寸尚无法被信 任。
[0049] 后者的情形示出在图5a中。此处,示出了示例性"真实单元",其可以在现实中对 应于具有4km直径的蜂窝通信节点的圆形覆盖区域。目前为止,已经针对节点接收到了三 个样本并且三个样本被存储在数据库中。样本中所指示的位置被标记为"X"。基于这些位 置,可以估计覆盖区域并且所得的覆盖区域模型可以是椭圆,附图5a中采用虚线绘制。现 在,用户和用户装置可以位于标记为"0"的位置处,并且用户可以希望获得针对装置的位置 估计。随后可以基于估计的覆盖区域而估计位置。然而,用户经验将是相当差的,因为装置 将位于从其真实位置偏向东方相当远处。此外,因为向用户报告的不确定的估计通常涉及 所估计的覆盖区域的尺寸,因此不确定性可以错误地报告为相当小。
[0050] 本发明的第一方面的某些实施例因此提供了用于估计通信节点的覆盖区域尺寸 的先验信息。不同的所存储的先验信息可以与不同的准则相关联。当将要估计通信节点的 覆盖区域的大小时,选择与由节点所满足的准则相关联的先验信息。随后可以存储表示通 信节点的覆盖区域的至少一个参数的值,例如用于定位计算。
[0051] 本发明的第二方面的某些实施例提供了关于覆盖区域的尺寸的先验信息,其可以 基于关于针对多个通信节点的覆盖区域尺寸的可用信息而生成。可以通过以统计方式组合 针对所选择的节点的可用信息而获得先验信息。选择节点,使得它们满足相同的准则或者 相同的准则集合。可以通过以统计方式将用于满足一些其它准则或一些其它准则集合的节 点的可用信息进行组合来获得其它先验信息。
[0052] 本发明的某些实施例可以因此允许甚至针对那些通信节点获得有用的覆盖区域 估计,针对那些通信节点目前仅已接收一个或少数样本。
[0053] 在图5b中示出关于覆盖区域尺寸的先验信息的使用的可能和示例性效果。图5b 中所示情形类似于图5a中所示情形,但是在该情形中,学习系统可以知晓作为示例性覆盖 区域的单元的典型直径为4km。在学习过程中,系统可以将该先验信息与来自可用样本的 关于位置"X"的信息进行组合。可能的所得覆盖区域模型采用虚线示出。现在,当用户和 用户装置位于位置"〇"处时,用户希望知晓装置的位置并且基于所估计的覆盖区域确定位 置,所得位置将仍然如之前一样在真实位置的东方。然而,这次向用户报告的不确定性可以 远远更大,因为用于定位中的覆盖区域的估计尺寸更大。这可以改进用户体验。此外,在用 于多个节点的覆盖区域模型可用于定位的情形中,位置估计可以是覆盖区域估计的线性组 合,其中每个覆盖区域估计值的权重反比于覆盖区域尺寸。因此,覆盖区域越大,其对于位 置估计的影响越小。此外针对通信节点(针对这些节点仅可用少数样本)使用更大的覆盖 区域模型可以因此具有改进位置估计精度的效果。另一方面,通常假定针对覆盖区域的特 别大的尺寸可以不必要地增大位置估计的不确定性。将关于通信节点覆盖区域尺寸的先验 信息与通信节点所必须满足的准则相关联,这可以具有如下效果:针对任何通信节点可以 确定特别合适的覆盖区域尺寸。
[0054] 图1中所示的设备100和图2中所示的方法以及图3中所示设备200和图4中所 示方法可以以各种方式实施和细化。
[0055] 在第一方面的示例性实施例中,至少一个准则涉及由通信节点所支持的空中接 口的类型。空中接口的支持类型可以例如是WLAN接口,用于移动通信全球系统(GSM) 演进(H)GE)的GSM增强数据速率无线电接入网络(GERAN)接口,通用移动远程通信系 统(UMTS)陆地无线电访问(UTRAN)接口,频分双工(FDD)或时分双工(TDD)接口,演进 UTRAN(E-UTRAN)接口,码分多路接入(CDMA)接口,全球微波互联接入(WiMAX)接口,蓝牙 (BT)接口或蓝牙低能(BTLE)接口。例如,GERAN单元通常大于UTRA单元,并且WLAN接入 点通常具有远远小于蜂窝通信系统节点的覆盖区域。
[0056] 备选的或额外地,至少一个准则涉及由通信节点所支持的频率范围。这允许考虑 到了无线电传播是所采用频率的函数。采用相同类型技术,使用低频波段的节点的覆盖区 域大于使用高频波段的节点的覆盖区域。
[0057] 备选的或额外地,至少一个准则涉及操作通信节点的网络运营商,如果可用的话。 这允许考虑到不同的运营商不同地设计他们的网络。
[0058] 备选的或额外地,至少一个准则涉及其中通信节点所位于的地理区域。这允许例 如在市内、郊外和乡村环境中节点之间的差异化。在市内环境中,覆盖区域倾向于比在郊外 或乡村环境中更小,这是因为更高的容量需求。
[0059] 备选的或额外地,至少一个准则涉及通信节点当前操作所在的当日时间。这允许 考虑到单元加载效应。例如,宽带CDM(WCDM)单元通常在类似夜晚时刻的闲静时间比在 更繁忙时间期间更大。备选的或额外地,至少一个准则涉及通信节点当前操作所在的当年 (time-of-year)时间。这允许考虑季节性效应。例如,具有树叶的树可以比不具有树叶的 树对节点的覆盖区域尺寸具有不同的影响。对于依赖于时间的准则的使用,关于多个覆盖 区域的信息可以存储用于给定的通信节点。
[0060] 可以因此任意地选择所使用准则类型的种类和数目。在示例性实施例中,至少一 个准则可以是需要特定技术的单个准则,类似WLAN、GSM或WCDMA。在另一示例性实施例中, 至少一个准则可以是两个准则,一个用于特定技术而另一个用于特定频率波段。这允许在 相同技术的节点之间的进一步差异化。例如,对于WLAN而言,针对2. 4GHz和5.OGHz可以 存在不同的先验值,而对于GERAN而言,针对900MHz和1800MHz波段可以存在不同的先验 值J等等。
[0061] 在第一方面的示例性实施例中,基于关于至少一个位置所获得的信息和所选择的 先验信息来估计表示通信节点的覆盖区域的至少一个参数的值包括:基于关于至少一个位 置的信息估计至少一个参数的值以及使用先验信息调整至少一个参数的值。
[0062] 在第一方面的示例性实施例中,在基于关于至少一个位置所获得的信息和所选择 的先验彳目息来估计表不通彳目节点的覆盖区域的情形下,先验彳目息的影响越低,则获得关于 其信息的至少一个位置的数目越高。这允许考虑到如下事实:随着位置数目增大,可以从位 置推断得到的覆盖区域的估计仅仅变得更精确。
[0063] 在该实施例的变形例中,先验信息的影响可以越低,包括了已经针对通信节点接 收的位置的指示的样本的数目越高。获得用于估计表示通信节点的覆盖区域的至少一个参 数的信息所涉及的位置的数目与包括已针对通信节点接收的位置的指示的样本的数目可 以相同但是并非必须相同。如果接收到的样本以例如网格的形式存储,则在所接收到样本 中指示的位置可以映射至相应网格点。如果多个位置已被映射至相同网格点,则在某些实 施例中当估计表示覆盖区域的至少一个参数时,可以仅考虑一次对应的位置。特别地在具 有小覆盖区域时,考虑用于估计表示覆盖区域的至少一个参数的位置的数目可以在该情形 中保持相当小,甚至当包括位置指示的接收到样本的数目恒定上升时。这可以通过使用包 括位置指示的接收到的样本的数目作为用于调整先验信息影响的额外或备选准则而被考 虑。
[0064] 在本发明的另一变形例中,先验信息的影响可以越低,则在用于通信节点的所存 储信息中指示的接收到信号强度等级的动态性能越高。对于某些实施例而言,可以假设,接 收到的具有变化的指示接收到信号强度等级、例如变化的Rx等级值的样本可以视作具有 良好的空间范围,甚至在仅存在少量由此获得信息的位置的情形中。因此,在某些实施例中 可以指示在用于通信节点的接收到样本中的、接收到信号强度等级的动态性能可以用作额 外或备选的准则以用于调整先验信息的影响。
[0065] 第一方面的示例性实施例包括作为在前动作的从存储器提取指示针对多个通信 节点中的每个通信节点的覆盖区域的尺寸的信息,以及基于针对满足相同至少一个准则的 多个通信节点所提取的信息而计算作为相应先验信息的统计值。这可以允许基于实际数据 而获得先验信息。至少一个准则可以同样例如是如上所述准则的任意一个或多个。
[0066] 在第一方面的示例性实施例中,如果指示覆盖区域尺寸的信息是基于针对通信节 点的位置的预定数目的和/或如果针对通信节点已接收多于包括位置指示的样本的预定 数目和/或如果用于通信节点的所存储信息包括具有预定动态性能的接收的信号强度等 级的指示,则存储在存储器中用于相应通信节点的指示覆盖区域尺寸的信息仅考虑用于计 算先验信息。这可以具有如下效果:仅关于针对那些节点的覆盖区域尺寸的信息被视作可 以预期是相当精确的。当大量位置可以总体指示指示节点覆盖区域尺寸的信息应该相当精 确时,有时指示具有小覆盖区域的节点的覆盖区域尺寸的信息可以非常精确,即使它是基 于少量位置的。为了考虑这些情形,包括已针对通信节点接收的位置的指示的样本的数目 和/或在示例性实施例中在用于通信节点的样本中可以接收的接收信号强度等级的动态 性能可以用作对于位置数目的额外或备选准则,指示覆盖区域尺寸的信息是基于此。
[0067] 在第一方面的示例性实施例中,指示针对相应通信节点的覆盖区域尺寸的所提取 信息限定了椭圆。计算相应先验信息可以继而包括:基于限定椭圆的所提取信息而针对满 足相同至少一个准则的多个通信节点中的每个通信节点计算圆形模型的半径,并且统计地 组合针对满足相同至少一个准则的多个通信节点已经确定的半径。限定椭圆的所提取信息 可以包括例如椭圆的半长轴线的值和半短轴线的值,或者表示椭圆的协方差矩阵的元素。 使用圆形模型作为用于先验信息的基准可以具有如下效果:单个覆盖区域的任何定向方面 可以对先验彳目息不具有影响。
[0068] 应该理解,根据第一方面的系统的某些实施例可以包括多个设备并且所展示的功 能也可以以分布方式实施至系统中的这些设备。
[0069] 应该进一步理解,针对第一方面的任何示例性实施例所展示的任何细节也可以独 自使用或者与第二方面的示例性实施例中其它细节任意组合使用。
[0070]图6是根据本发明两个方面的系统的示例性实施例的示意性框图。系统支持覆盖 区域建模。
[0071]系统包括第一服务器300,第二服务器400和移动终端500。系统进一步包括网络 600,例如互联网。服务器300和
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