一种基于手机信令数据的基站位置参数校准方法和系统与流程

本发明涉及移动通信
技术领域：
，尤其涉及一种基于手机信令数据的基站位置参数校准方法和系统。
背景技术：
：基站作为移动通信的核心设备，承担了其覆盖范围内移动用户的通信保障职责。基站位置参数记录基站详细的经纬度位置信息，通常由基站安装、调试、维护人员手工填录。根据基站位置参数信息，集合手机信令数据进行分析，可以服务多种应用场景，例如：区域人口统计、交通状况分析、居民出行行为分析等。而手工填报的基站位置参数难免会出现错漏、数据更新不及时等问题，基站位置参数的错误，直接影响数据结果分析的准确性。因此，在数据分析侧，如何识别基站位置参数错误并对其进行校准具有重要意义。基站位置信息在使用过程中通常面临以下困难：1.基站位置参数通常由基站安装维护人员手工填写并上报给运营商网络优化部门，再提供给各业务部门进行使用。人工填写过程中难免会出现错误。2.对于一些拉远站，有时所填写的基站位置参数并不是基站所在位置的信息，存在较大误差。3.由于基站位置数据较为敏感，从记录到更新给业务使用，往往需要一定的周期，存在数据更新不及时的问题。针对以上问题，对于有些业务数据访问权限较大的部门，可以利用基站测量报告数据，基站的覆盖半径、覆盖扇区夹角、天线电子下倾和机械下倾角等数据对基站位置信息进行校准，以便提高基站位置信息准确度。但更多的业务部门无法获取这些数据信息，进行基站位置参数信息校准。如何利用手机信令业务数据对基站位置参数信息进行校准对多数基于基站的位置服务应用具有重要意义。技术实现要素：为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供一种基于手机信令数据的基站位置参数校准方法和系统，能够解决基于手机信令数据和基站位置参数信息进行人口统计、城市交通状况分析、居民出行行为分析等应用场景中，基站位置参数信息错漏和数据更新不及时的问题。手机信令数据是用户在通信过程中，所连接的基站、时间戳、行为(如接听、拨打、发短信、挂断等行为)等详细行为的记录，为保障服务质量，移动设备发生位置移动时，所连接的基站可能会发生变化，即发生基站切换。通过对手机信令数据的统计分析，可以得到短时、频繁切换的基站之间的切换关系数据，称之为基站切换链。基于基站切换原理，短时、频繁切换的基站在位置上相近，本发明利用基站切换链数据对基站的位置信息进行校准。本发明提出了一种利用实时手机信令数据进行基站位置参数校准的方法和系统。根据利用某基站服务的用户的实时手机信令数据，分析计算该基站的最可能实际位置信息，并与人工上报的该基站位置信息进行比对，如果计算得到的位置信息和上报的位置信息距离差超过设定的阈值，则认为人工上报数据错误，使用计算得到的位置数据作为该基站的校准位置信息。特别的，如果该基站尚没有人工上报位置数据，则使用计算得到的位置数据作为该基站的补充位置信息。本发明提供的技术方案是：一种基于手机信令数据的基站参数校准方法，包含以下步骤：1.接入手机信令数据，对每个用户的手机信令数据按数据产生时间进行排序，得到排序后的手机信令数据序列；2.基于排序后的手机信令数据提取得到用户时空轨迹序列；用户id作为唯一id，当且仅当用户连接的基站发生变化时，产生该用户一个新的轨迹点。用户时空轨迹序列中每条记录包含用户id、当前连接的基站id(bid_curr)、下一跳基站id(bid_next)、时间及从bid_curr切换到bid_next的时间间隔；3.筛选上一步提取的用户时空轨迹序列，把从bid_curr切换到bid_next的时间间隔大于设定阈值y1的数据过滤掉，设定阈值y1可以选取1分钟；4.按照bid_curr、bid_next进行分组统计，得到每一对bid_curr、bid_next的切换次数、用户数，称为基站切换链数据；5.过滤切换次数和用户数均小于设定阈值y2的基站切换链数据，设定阈值y2可设为100；具体实施时，从每一对bid_curr、bid_next的基站切换链数据中删掉切换次数和用户数均小于100的数据；6.根据步骤5得到的基站切换链数据，获取到每个基站，以及与该基站频繁发生短时切换的基站集合(称为该基站的邻居基站集)；7.对每个基站，根据其邻居基站集进行计算，得到该基站的参考位置信息。参考位置信息可以根据邻居基站集中基站位置信息加权平均得到；也可以是将邻居基站集中的基站位置点聚类，再将得到最大类簇的基站位置信息进行加权平均得到或选切换次数最高的若干个(比如top10)基站位置信息加权平均得到；8.比较每个基站的原始位置参数(该基站已上报的位置信息，即待校准的参数配置表中的数据)和上一步计算得到的参考位置信息，如果二者位置之间的距离差值超过设定阈值y3，y3取值可选3千米，则认为该基站原始位置参数可能错误，基站错误标记赋值为1，否则为0；特别的，对于原始位置参数信息缺失的基站，也为其错误标记赋值为1；更新基站切换链数据；9.从基站切换链数据中，剔除基站原始位置参数可能错误(错误标记为1)的基站；更新基站切换链数据；10.迭代执行，即重复步骤7-9，直至基站切换链数据不再发生变化，或两次迭代执行之间基站的位置参数的差异小于设定阈值y4为止，y4取值可选1千米。记录此时的基站切换链中的基站集合为bid_correct，该集合为高可信基站集；11.对步骤8得到的更新后的基站切换链数据中每个错误标记为1的bid_curr基站，利用其邻居基站集中错误标记为0的基站(即高可信基站集bid_correct中的基站)位置信息，通过高可信邻居基站集中基站位置信息加权平均计算，得到该基站的参考位置信息，作为该基站的校准位置数据，添加该基站到高可信基站集bid_correct中；12.必要时，重复步骤11，直到高可信基站集bid_correct不再变化或两次迭代之间的高可信基站集合bid_correct中基站数量差异小于设定阈值y5为准，具体实施时，y5取值可选3；13.高可信基站集bid_correct即为校准位置信息后的基站集合；14.以上基站位置信息校准过程定期进行，使用最新手机信令数据进行更新，确保高可信基站集bid_correct反应最新基站位置信息。通过上述步骤，得到最新基站位置信息，实现基于手机信令数据的基站位置参数校准。本发明还提供一种基于手机信令数据的基站位置参数校准系统，包括：数据接入模块、轨迹提取模块、切换链提取模块和基站位置信息校准模块；数据接入模块；接入手机信令数据，对每个用户的数据序列按数据产生时间进行排序。轨迹提取模块：基于排序后的手机信令数据提取用户时空轨迹序列，用户id作为唯一id，当且仅当用户连接的基站发生变化时，产生该用户一个新的轨迹点。用户轨迹序列中每条记录包含用户id、当前连接的基站id(bid_curr)、下一跳基站id(bid_next)、时间及从bid_curr切换到bid_next的时间间隔，并把从bid_curr切换到bid_next的时间间隔大于设定阈值y1的数据过滤掉。切换链提取模块：把用户时空轨迹数据按照bid_curr、bid_next进行分组统计，得到每一对bid_curr、bid_next的切换次数、用户数，称为基站切换链数据；并过滤切换次数、用户数均小于设定阈值y2的基站切换链数据。基站位置信息校准模块：根据基站切换链数据，获取到每个基站，以及与该基站频繁发生短时切换的基站集合，并计算标记出高可信基站，得到每个基站的高可信邻居基站集合，利用高可信邻居基站集合中基站的位置数据进行加权平均或聚类计算得到该基站的校准位置数据。该过程可迭代进行，以获取最精确的计算结果。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于实时手机信令数据，提供了一种普适的基站位置参数校准方法和系统，无需依赖较难获取的基站测量报告数据和其他更精确的配置信息，只是根据基站在手机服务过程中的使用情况即可对其错误、遗漏位置信息进行校正，从而能够解决基于手机信令数据和基站位置参数信息进行人口统计、城市交通状况分析、居民出行行为分析等应用场景中，基站位置参数信息错漏和数据更新不及时的问题。附图说明图1是本发明实施例中基站位置校准示意图。图2是本发明提供的基站位置参数校准方法的流程框图。图3是本发明提供的基站位置参数校准系统的结构框图。具体实施方式为使上述目的、特征和优点更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但不以任何方式限制本发明的范围。本发明提供一种基于手机信令数据的基站位置参数校准方法和系统，能够解决基站位置参数信息错漏和数据更新不及时的问题。图1是本发明实施例中基站位置校准示意图，具体实施时，如图2所示的基站位置参数校准方法的流程，包括如下步骤：1、通过分布式消息订阅系统接入某地区一定时间范围内(以两周为例)的手机信令数据，对每个用户的数据序列按数据产生时间进行排序，示例如表1所示；表1用户数据序列按数据产生时间进行排序用户标记基站标记时间u1bid1t1u1bid2t2u1bid2t3u1bid3t4u1bid3t5u1bid3t6u1bid4t72、基于排序后的手机信令数据提取用户时空轨迹序列，用户id作为唯一id，当且仅当用户连接的基站发生变化时，产生该用户一个新的轨迹点。用户轨迹序列中每条记录包含用户id、当前连接的基站id(bid_curr)、下一跳基站id(bid_next)、时间及从bid_curr切换到bid_next的时间间隔，示例如表2所示：用户u1，在基站bid1时，时间是t1，当u1第一次达到基站bid2时，时间是t2，此时，t2-t1可以认为是从基站a1切换到基站a2所需要的时间。u1在t3时刻仍然在bid2，在t4时刻，来到了基站bid3，此时u1从bid2基站移动到bid3基站所花费的时间是t4-t3；表2用户轨迹序列中每条记录的信息用户标记当前基站下个基站时间切换时间u1bid1bid2t1t2-t1u1bid2bid3t2t4-t3u1bid3bid4t4t7-t63、筛选上一步提取的用户的时空轨迹序列，把从bid_curr切换到bid_next的时间间隔大于一定阈值(30秒)的数据过滤掉；4、按照bid_curr、bid_next进行分组统计，得到每一对bid_curr、bid_next的切换次数、用户数，称为基站切换链数据；5、过滤切换次数、用户数小于一定阈值(切换次数不低于150次，用户数不低于10个)的基站切换链数据；6、根据基站切换链数据，获取到每个基站，以及与其频繁发生短时切换的基站集合(邻居基站集)，如图1所示，几个气球状的点是邻居基站集中基站位置打点，左侧圆形的点是该基站的原始位置打点；7、上一步结果，关联基站位置参数表，对每个基站，可以根据其邻居基站集中与该基站发生切换次数最多的前三分之一的基站的位置信息，计算得到该基站的参考位置信息，如图1所示，倒三角的点是校准后的位置打点；8、比较每个基站的原始位置参数和上一步计算得到的参考位置信息，如果距离超过一定阈值(5千米)，则认为该基站原始位置参数可能错误，基站错误标记赋值为1，否则为0；特别的，对于原始位置参数信息缺失的基站，也为其错误标记赋值为1；9、在步骤6的基站切换链数据中，剔除错误标记为1的基站；10、重复步骤7-9，直至基站切换链数据不再发生变化，记录此时的基站切换链中的基站集合为bid_correct，该集合为高可信基站集；11、针对步骤6中的原始基站切换链数据中每个错误标记为1的bid_curr基站，利用其邻居基站集中错误标记为0的基站(即高可信基站集bid_correct中的基站)位置信息，计算得到该基站的参考位置信息作为该基站的校准位置数据，添加该基站到高可信基站集bid_correct中；12、必要时，重复步骤11，直到高可信基站集bid_correct为止；13、高可信基站集bid_correct即为校准位置信息后的基站集合，可据此结合手机信令数据进行人口统计、交通分析等。14、以上校准过程，每个月使用最新手机信令数据进行重新计算。图3是本发明提供的基站位置参数校准系统的结构框图，系统，包括：数据接入模块、轨迹提取模块、切换链提取模块和基站位置信息校准模块；数据接入模块；接入手机信令数据，对每个用户的数据序列按数据产生时间进行排序。轨迹提取模块：基于排序后的手机信令数据提取用户时空轨迹序列，用户id作为唯一id，当且仅当用户连接的基站发生变化时，产生该用户一个新的轨迹点。用户轨迹序列中每条记录包含用户id、当前连接的基站id(bid_curr)、下一跳基站id(bid_next)、时间及从bid_curr切换到bid_next的时间间隔，并把从bid_curr切换到bid_next的时间间隔大于设定阈值y1的数据过滤掉。切换链提取模块：把用户时空轨迹数据按照bid_curr、bid_next进行分组统计，得到每一对bid_curr、bid_next的切换次数、用户数，称为基站切换链数据；并过滤切换次数、用户数小于设定阈值y2的基站切换链数据。基站位置信息校准模块：根据基站切换链数据，获取到每个基站，以及与该基站频繁发生短时切换的基站集合，并计算标记出高可信基站，得到每个基站的高可信邻居基站集合，利用高可信邻居基站集合中基站的位置数据进行加权平均或聚类计算得到该基站的校准位置数据。该过程可迭代进行，以获取最精确的计算结果。需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。当前第1页12