支持覆盖区域建模的制作方法_3

文档序号:9355226阅读:来源:国知局
400也可以属于网络600。系统进一步包括连接至网络600 的至少一个蜂窝网络610以及至少一个WLAN620。
[0072] 服务器300可以例如是专用学习/定位服务器,或一些其它种类服务器。其包括 连接至第一存储器302、至第二存储器306以及至接口(I/F) 304的处理器301。处理器310 配置用于执行计算机程序代码,包括存储在存储器302中的计算机程序代码,以便于使得 服务器300执行所需动作。
[0073] 存储器302存储了用于生成覆盖区域模型参数并且因此用于支持覆盖区域建模 的计算机程序代码。计算机程序代码可以包括例如与存储器102类似的程序代码。此外, 存储器302可以存储实施用于实现其它功能的计算机程序代码,类似收集、处理并存储指 纹数据,生成并存储无线电信道模型以及执行定位计算。此外,存储器302也可以存储其它 类型数据。
[0074] 处理器301和存储器302可以可选地属于芯片或集成电路305,其可以额外地包括 各种其它部件,例如其它处理器或存储器。
[0075] 存储器306可以由处理器301访问。其可以配置用于存储全球节点数据库的数 据。该数据可以包括用于蜂窝和非蜂窝通信节点的指纹数据。指纹数据可以以至少一个网 格的形式存储,其中每个网格点对应于真实世界的坐标。网格可以基于最近接收的指纹而 连续地更新。存储的数据也可以用于检测在最近接收到指纹之中的界外值(outlier)。存 储的数据可以进一步包括已经基于所存储的指纹数据生成的覆盖区域模型数据和无线电 信道模型数据。模型数据可以提供用于定位计算。存储的数据可以进一步包括关于覆盖区 域尺寸的先验信息。然而,备选的,该先验信息也可以是存储器302中计算机程序代码的一 部分,例如应用程序配置的一部分。此外,存储器306可以存储其它数据。应该理解,存储 了任何所述数据的存储器也可以在服务器300之外;其可以例如是另一物理或虚拟的服务 器。
[0076] 接口304是使得服务器300能经由网络600与类似服务器400和终端500的其它 装置通信的部件。接口304可以例如包括TCP/IP插口。
[0077] 部件305或服务器300可以是根据本发明第一方面的系统的示例性实施例。
[0078] 服务器400可以例如是专用分析服务器或一些其它种类服务器。其可以具有与服 务器300类似的结构,包括处理器401、具有程序代码的存储器402、接口 404和存储器406。
[0079] 在该情形中,存储器406可以包括存储在存储器306中通用节点数据库的数据的 副本。
[0080] 存储器402中的程序代码可以包括用于支持覆盖区域建模的代码。此外,其可以 包括任何其它种类程序代码和任何其它种类数据。
[0081] 服务器400可以是根据本发明第二方面的系统的示例性实施例。
[0082] 移动终端500配置用于在其环境中针对通信节点扫描,通信节点包括例如WLAN接 入点和蜂窝节点。移动终端500也可以包括GNSS接收器,其配置用于基于接收到卫星信号 而计算移动终端500的位置。移动终端500此外配置用于经由WLAN420和/或经由蜂窝 通信网络410而与其它装置通信。
[0083] 蜂窝通信网络610荧光是基于任何种类的蜂窝系统,例如GSM系统、基于第3代合 作伙伴计划(3GPP)的蜂窝系统、类似WCDM系统或时分同步CDM(TD-CDM)系统,例如支 持高速数据包访问(HSPA),类似CDM2000系统的3GPP2系统,长期演进(LTE)或先进LTE 系统,或任何其它种类蜂窝系统,类似WiMAX系统。蜂窝通信网络610包括多个基站或收发 器基站作为通信节点。
[0084] WLAN620包括至少一个接入点作为通信节点。
[0085] 现在将参照图7描述图6的系统中示例性操作。
[0086] 图7是示出了在服务器300和400处操作的流程图。当从存储器302检索并且由 处理器301执行程序代码时处理器301和存储在存储器302中的一些程序代码使得服务器 300执行展示在左手侧的操作,而当从存储器402检索并且由处理器401执行程序代码时 处理器401和存储在存储器402中的一些程序代码使得服务器400执行展示在右手侧的操 作。
[0087] 移动终端500可以配置用于支持用于定位数据库的学习数据的收集。为此,其可 以针对WLAN接入点和针对蜂窝通信网络的基站以常规间隔扫描环境。与此同时,其可以使 用集成的GNSS接收器确定其位置。移动终端500可以提供扫描的测量结果以及基于GNSS 的位置作为指纹,并且将指纹以消息发送至服务器300。测量结果可以针对每个被检测的通 信节点包括识别符以及可选的一些其它数据,类似接收信号强度的指示。
[0088] 服务器300可以从移动终端500接收消息并且提取指纹(动作320)。针对每个 节点的数据与来自指纹的位置指示一起存储在存储器306中,针对每个节点的数据被包括 在指纹中。对应的指纹数据可以从大量移动终端收集并且被存储在存储器306中。存储器 306中针对特定节点指示的位置也被称作针对该节点的位置样本。
[0089]基于所存储的指纹数据,服务器300可以进一步计算并且存储表示针对每个节点 的覆盖区域的参数值,位置样本针对每个节点是可用的(动作321)。表示覆盖区域的参数 值构成了覆盖区域模型,并且针对所有节点可以以常规间隔计算表示覆盖区域的参数值。 备选的,只要接收到包括用于该节点的指纹,则可以针对相应通信节点计算表示覆盖区域 的参数值。这可以具有如下效果:所需的处理功率随时间分别并且对定位计算具有较少影 响。
[0090]覆盖区域模型可以以不同方式由位置样本生成。一个选项是将覆盖区域考虑作为 二元分布,这意味着对覆盖区域建模,使得所有位置样本被覆盖区域所包封。
[0091]另一选项是将位置样本考虑作为来自二维高斯分布。两个维度由每个位置样本所 指示的两个坐标给出,也即炜度和经度。在该情形中,覆盖区域可以如下计算:
[0095] 是位置样本平均值,也即覆盖区域的中心点。Csallll^是描述了二维空间中位置样本 分布的2X2协方差矩阵。如果可视化的话,则该矩阵描述了包括39%样本的1-sigma椭 圆。该高斯建模的使用允许使用标准平均,例如使用卡方检验(Chi-Squaredtests)的界 外值检测。在仅单个位置样本可用于节点的情形中,也即Nsani^= 1,矩阵Csaniple是零矩阵。
[0096] 所得的参数值(也即样本平均值和协方差矩阵的元素)存储在存储器306中作为 表示覆盖区域的参数值。备选的,可以存储限定了椭圆的等同值。例如,协方差矩阵可以通 过将矩阵的元素转换为用于半长轴、半短轴和偏斜角的值从而转换为等同形式,偏斜角也 即半长轴相对于例如北方的角度。
[0097] 服务器300也可以基于指纹数据而生成其它模型,类似无线电信道模型。
[0098] 如果所存储的先验信息在服务器300处可用,则服务器300可以此外精炼已针对 相应节点生成的覆盖区域模型。
[0099] 如果所存储的先验信息是可用的,则所存储的先验信息可以包括针对不同准则集 合的不同先验值。每个先验值指示针对满足特定准则集合的所有准则的节点的假定半径。 准则的集合可以包括例如特定空中接口类型,特定频率波段,特定运营商和/或特定环境。
[0100] 取决于准则的匹配集合,服务器300针对每个节点选择合适的先验值(动作322)。 关于节点的所需信息可以例如从存储的节点标识符获得或者从已经接收并且存储用于节 点的其它扫描测量结果获得。
[0101] 服务器300可以随后使用例如以下方程以用于精炼针对特定节点的确定的覆盖 区域模型(动作323):
[0102] C= (1-f) ?CSanples+f?Cprior (3)
[0103] 其中C是最终覆盖区域估计值,Csaniple是基于与针对节点的上述方程(1)符合的位 置样本坐标而已确定的协方差矩阵,以及(^_是基于已针对特定节点选择作为先验值的半 径r的协方差矩阵:
[0105] 半径r限定了特定类型节点的覆盖区域的"典型"尺寸。这是平均尺寸、均值尺寸 或众数尺寸,众数尺寸也即具有最高可能性的大小。最终,函数
[0107] 是权重函数,根据可用于计算(:__的位置样本数目限定了给定至先验信息的权 重。
[0108] 图8是示出了其中a= -I. 0和b= 20的示例性权重函数f的视图。可以看到, 针对特定节点的位置样本越多,则给定至先验信息的权重越小。当仅存在第一位置样本时, 矩阵csa_是零矩阵,并且权重函数是f= 1,使得协方差矩阵Cp_获得所有权重,也即C =〇|514(^。当样本数目队!1|111:)1(3接近无穷大时,协方差矩阵(] 1:)14(^不获得权重,也即0 =(];3!1|111:)1(3。
[0109] 应该理解,方程(5)中展示的权重函数仅是示例。也可以使用任何其它权重函数。 其可以是基于时间或基于样本的,其中除了与样本数量指数相关之外,一些例如是线性相 关。权重函数也可以例如基于包括了已针对通信节点接收到位置指示的样本的数目,作为 基于已用于计算覆盖区域的位置样本数目的替代,或者其可以基于存储针对通信节点的接 收信号强度等级的动态性能。权重函数也可以是数个参数的组合的函数。
[0110] 为了获得针对不同准则集合的相应半径r作为用于选择的先验信息,服务器300 可以周期性地提供全球节点数据库的当前数据的副本至服务器400。然而应该理解,在示例 性实施例中,复制的数据可以限定于覆盖区域模型数据。只要没有先验信息可用,数据可以 包括表示覆盖区域的参数值而并未基于先验信息精炼。一旦先验信息是可用的,所提供的 数据可以包括具有或不具有基于先验信息精炼的表示覆盖区域的参数值。如果参数值被确 定并且当指纹到达时被更新,如果所提供数据包括精炼的参数值的话,则其可以更有效,因 为另外两个参数值集合将必须存储在服务器300处。此外,其可以优选地在服务器300处 存储表示覆盖区域的参数值的两个集合,也即一个用于原始值而一个用于精炼值,并且也 向服务器400提供未被精炼的表示覆盖区域的参数值。在服务器400处仅使用原始值用于 计算先验值可以改进它们的质量。此外,用于在服务器300处存储覆盖区域参数值的第二 集合的额外存储消耗可以在每节点仅若干字节的量级。
[0111] 服务器400在存储器406中存储复制数据(动作420)。
[0112] 服务器400可以在复制数据中遍历所有节点以获得用于限定先验信息的信息。然 而,仅考虑如下节点,针对这些节点已经接收到充足数目位置样本,或者针对这些节点已经 使用充足数目位置样本以用于计算覆盖区域,或者针对这些节点具有充足动态性能的Rx 等级值是可用的(动作421)。如果已针对节点仅接收到几个样本,则由覆盖区域模型参数 所指示的覆盖区域尺寸可以通常不对应于节点的覆盖区域的真实尺寸一或者其对应于旧 的先验值。为了选择节点,针对节点可用的位置样本的数目可以与预定的阈值值作比较。位 置样本数目Nsallll^可以在动作321中被存储作为针对每个节点的额外值。为了考虑小的、可 以需要较少位置样本的覆盖区域,其可以额
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