一种射频指纹数据库的建立方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种射频指纹数据库的建立方法及装置。
背景技术：
：目前，移动通信网络中终端的定位技术越来越引起人们的注意，基于位置服务的应用蓬勃发展，渗入到社会生活的方方面面，如导航服务，位置推送及关联搜索，大数据行为等。在数据时代，由位置信息衍生开来的各类信息服务将大放光彩，这将进一步凸显定位技术的重要性。定位技术从方法上可分成三类：基于三角关系的定位技术、基于场景分析的定位技术、基于临近关系的定位技术。场强指纹法作为临近关系定位技术的一种，在室内定位应用中，由于其定位精度高而被广泛使用。基于场强指纹法的定位技术，基本原理为：通过测量无线接入点到待定位终端的接收功率，或者，测量待定位终端到无线接入点的接收功率，而后与射频指纹数据库做绝对功率匹配，寻找最小欧氏距离的若干参考坐标，对参考坐标做加权运算获得精确定位坐标。其中，射频指纹数据库的建立过程是，具体来说，在目标环境中，人工标定出一些特定的位置，这些位置被称作参考定位点，并且这些参考定位点的坐标已知，参考定位点的坐标记做(x,y)。在每一个参考定位点上，移动终端采样来自多个临近无线接入点的信号强度，形成一个一维向量，并与该参考定位点的坐标相关联，形成该参考定位点的指纹，将所有参考定位点的指纹存储于一个数据库中，就构成了射频指纹数据库。一个参考定位点的指纹可以用如下公式表示：{(x,y),(RSSI0,RSSI1,…，RSSIN)}………式[1]其中(x,y)为参考定位点的坐标，RSSI0为移动终端对应无线接入点0的接收信号强度值，RSSI1为移动终端对应无线接入点1的接收信号强度值，RSSIN为移动终端对应无线接入点N的接收信号强度值。对于室分系统，如图1所示，该室分系统用小区标识CELLID0表示，对于室分系统内的各个RRU(RadioRemoteUnit，射频拉远单元)，采用CELLID0加RRU的逻辑编号进行标识，例如CELLID0+RRU0，图1中终端0在T0时刻分别在RRU6、RRU7、RRU3、RRU9的信号强度值构成了终端0在T0时刻特征信号，将该特征信号与射频指纹数据库做绝对功率匹配，寻找最小欧氏距离的若干参考坐标，对参考坐标做加权运算就可以得到终端0在T0时刻的物理位置。但是因为随着业务发展变化，覆盖形态多，室分系统常需要做调整，此时通常通过小区分裂来优化容量覆盖，对于图1中的室分系统进行小区分裂之后如图2所示，可见原本属于CELLID0的无线接入点RRU6至RRU11，通过小区分裂后，变成属于新出现的CELLID1下的无线接入点RRU0至RRU5，分裂之后导致的结果是，因为预先生成的射频指纹数据库中每个指纹的参考定位点的坐标是与原先逻辑编号的RRU的信号强度值相对应的，分裂之后终端0在T1时刻分别在CELLID1下RRU0、RRU1、RRU3和CELLID0下的RRU3的信号强度值构成了终端0在T1时刻特征信号，将该特征信号与预先生成的射频指纹数据库进行绝对功率匹配时，因RRU射频指纹数据库中的逻辑编号与终端分裂后生成的特征信号不一致，导致小区分裂之后无法定位出终端0在T1时刻的物理位置，因此现有的定位方法在小区发生分裂的情况下存在定位坐标不准确的问题。技术实现要素：本发明实施例提供一种射频指纹数据库的建立方法及装置，用以解决现有技术中存在定位精度低的问题。本发明方法包括一种射频指纹数据库的建立方法，该方法包括：针对目标区域中的任意一个参考定位点，根据预先建立的无线接入点的逻辑编号与物理标识的映射关系，确定终端在所述参考定位点接入的每个无线接入点的逻辑编号对应的物理标识；将终端在所述参考定位点接入的每个无线接入点的无线信号测量值和确定的物理标识作为所述参考定位点的无线信号特征；建立所述参考定位点的坐标和所述参考定位点的无线信号特征之间的对应关系，并生成包含至少一个参考定位点的对应关系的射频指纹数据库。基于同样的发明构思，本发明实施例进一步地提供一种射频指纹数据库的建立装置，该装置包括：确定单元，用于针对目标区域中的任意一个参考定位点，根据预先建立的无线接入点的逻辑编号与物理标识的映射关系，确定终端在所述参考定位点接入的每个无线接入点的逻辑编号对应的物理标识；处理单元，用于将终端在所述参考定位点接入的每个无线接入点的无线信号测量值和确定的物理标识作为所述参考定位点的无线信号特征；生成单元，用于建立所述参考定位点的坐标和所述参考定位点的无线信号特征之间的对应关系，并生成包含至少一个参考定位点的对应关系的射频指纹数据库。本发明实施例通过改进射频指纹数据库的建立方法，考虑现有的无线接入点的逻辑编号可能会因为无线组网形态的改变导致重复的问题，本发明实施例在建立射频指纹数据库时用无线接入点的物理标识替换掉原先的逻辑编号，这样形成的每个参考定位点的无线信号特征就包括无线接入点的物理标识和无线接入点的无线信号测量值，因为无线接入点的物理标识唯一，所以即使无线小区内无线组网形态后续发生变化，通过这种方法生成的指纹数据库仍然适用后续的定位过程，从而保证了定位坐标的准确性。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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他的附图。图1为现有技术的一种小区组网形态示意图一；图2为现有技术的一种分裂后的小区组网形态示意图二；图3为本发明实施例适用的系统架构示意图；图4为本发明实施例提供的一种射频指纹数据库的建立方法流程示意图；图5为本发明实施例提供的一种定位方法拓扑示意图；图6为本发明实施例提供的一种射频指纹数据库的建立装置流程示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例适用于多种场景下的终端定位，例如多小区协同的终端定位、小区内的终端定位等，本发明实施例对适用场景不做限制。优选地，本发明实施例尤其适用于小区内的终端定位。后续实施例中以本发明实施例应用于小区内的终端定位为场景进行介绍。如图3所示，本发明实施例适用的系统架构示意图。该系统架构中包括网络设备101，一个或多个无线接入点，一个或多个终端，比如图3所示的第一无线接入点1031、第二无线接入点1032、第三无线接入点1033、第一终端104、第二终端105、第三终端106。网络设备101通过网络102与无线接入点连接。所有的无线接入点可与网络设备101实现无线通讯，即无线接入点与网络设备101之间可通过无线传输的方法传输信息。第一无线接入点1031、第二无线接入点1032和第三无线接入点1033均能够接收到第一终端104、第二终端105和第三终端106的发射信号。本发明实施例中，无线接入点布设于需要进行定位区域内，由于单个无线接入点的覆盖范围有限，为了提高定位的精度，优选地，可设置多个无线接入点，比如，当定位区域为室外较大范围的区域时，每间隔几十米设置一个无线接入点，当定位区域是室内较小范围的区域时，在室内不同方位不同房间均设置一个无线接入点。本发明实施例中的终端可为手机终端、PC终端、平板终端等终端。本发明实施例中的终端可为多个，本发明实施例中的待定位终端具体是指需要定位的终端，待定位终端是无线接入点上报的接收信号强度对应的终端中的任一个或多个。本发明实施例中的无线接入点(AccessPoint，简称AP)为用于定位用的无线接入点，该无线接入点可周期性扫描，或实时扫描终端所发送的信号。图4为本发明实施例提供的一种射频指纹数据库的建立方法所对应的流程示意图，该方法包括：步骤201，针对目标区域中的任意一个参考定位点，根据预先建立的无线接入点的逻辑编号与物理标识的映射关系，确定终端在所述参考定位点接入的每个无线接入点的逻辑编号对应的物理标识；步骤202，将终端在所述参考定位点接入的每个无线接入点的无线信号测量值和确定的物理标识作为所述参考定位点的无线信号特征；步骤203，建立所述参考定位点的坐标和所述参考定位点的无线信号特征之间的对应关系，并生成包含至少一个参考定位点的对应关系的射频指纹数据库。需要说明的是，无线接入点的物理标识具有唯一性，一般，无线接入点的物理标识通常指的是无线接入点的设备编号或者物理地址，比如无线接入点对应的全球设备识别码、无线接入点的MAC(MediumAccessControl，媒体访问控制)地址。在执行步骤201之前，需要获取目标区域内的无线接入点的上电注册信息；根据所述上电注册信息建立每个无线接入点的逻辑编号和每个无线接入点的物理标识的映射关系。比如说，图1的小区CELLID0的网络覆盖系统是由一个基带单元、两个扩展单元、12个射频拉远单元组成，12个射频拉远单元在本小区的逻辑编号依次为射频拉远单元0、射频拉远单元1、…、射频拉远单元11等。当小区CELLID0中网络覆盖系统上电启动时，就可以根据小区中的各个射频拉远单元的上电注册信息，确定每个射频拉远单元的设备编号，然后生成每个射频拉远单元的逻辑编号和设备编号的对应关系，如下表一所示。表一：无线接入点逻辑编号无线接入点设备编号RRU0000RRU1111RRU2222……RRU110b0按照上述方法得到无线接入点的物理标识之后，还需要在目标区域确定N个参考定位点和所述N个参考定位点对应的坐标，N为正整数，然后采集终端在每个参考定位点接入的每个无线接入点的无线信号测量值。比如说，在图1中每层楼的每个房间内标定一个参考定位点，并为每个参考定位点标定坐标。图1中的用户终端0在图1中的位置时，可以接收到RRU6和RRU7、RRU9和RRU3无线信号，对应每个RRU都有一个接收信号强度值，根据表一中的对应关系可以确定出RRU6和RRU7、RRU9和RRU3分别对应的物理标识，进而就可以生成用户终端0在图1中该位置的无线信号特征，该无线信号特征就包括RRU6和RRU7、RRU9和RRU3接收信号强度值，以及RRU6和RRU7、RRU9和RRU3分别对应的物理标识。通过上述方法，就可以生成图1的射频指纹数据库，该射频指纹数据库中包含标定的12个参考定位点的坐标和无线信号特征的对应关系，如表二所示，其中表二中的RSSI指的是接收信号强度值。表二：参考定位点坐标无线信号特征参考定位点0(x1,y1)RSSI_000，RSSI_111参考定位点1(x2,y2)RSSI_111，RSSI_222参考定位点2(x3,y3)RSSI_222，RSSI_333……参考定位点11(x12,y12)RSSI_0a0，RSSI_0b0进一步地，当按照上述方法生成了射频指纹数据库之后，就可以利用该库中的信息，对目标区域中的终端进行定位，具体地，接收待定位终端发送的定位请求消息，所述定位请求消息中包含所述待定位终端生成的指纹特征，所述指纹特征包括所述待定位终端接入的无线接入点的物理标识和与所述物理标识相关的无线信号测量值；将所述指纹特征与所述射频指纹数据库中各个参考定位点的无线信号特征进行匹配，并将匹配得到的参考定位点的坐标作为所述待定位终端的定位坐标。下面以一个具体实施例来对本发明进行解释说明。如图5所示，为本发明实施例提供的一种定位方法拓扑示意图。假设一个小区由无线接入点0、无线接入点1、无线接入点2协同完成该小区的覆盖，各个无线接入点负责接收基带信号并完成下行发射，同时接收上行信号，并把信号回传给基带单元进行处理。图5中，横轴X和竖轴Y共同构成一个参考坐标系，参考坐标系中，虚线交叉的点为参考定位点，用以辅助定位。指纹数据库中存储有与每个参考定位点相关的坐标和接入点的接收信号强度值的对应关系，具体如上述表1所示。图5中包括终端1、终端2，现以确定终端2的位置信息为例进行说明。针对于终端2，在一个定位周期内，首先获取无线接入点0、无线接入点1和无线接入点2通过接收终端2的发射信号所得到的接收信号强度(即接收功率)，假设分别为无线接入点0的接收功率为10、无线接入点1的接收功率为7.2、无线接入点2的接收功率为5.3，假设从射频指纹数据库中查找到匹配的信息如表三，因此将参考定位点的坐标值{1、3}作为该终端在该定位周期内定位坐标。表三：进一步地，根据所述指纹特征，在所述射频指纹数据库中进行匹配，并根据匹配结果从所述射频指纹数据库中获得至少两个参考定位点的无线信号特征；将所述至少两个参考定位点的无线信号特征分别对应的参考定位点的坐标进行加权计算，确定所述待定位终端的定位坐标。接续上例，也就是说，假设从射频指纹数据库中查找到匹配的信息如表四，因此将参考定位点的坐标值{1、3}和参考定位点的坐标值{1、4}进行加权计算得到坐标值{1、3.5}，将该坐标值坐标值{1、3.5}作为该终端在该定位周期内定位坐标。表四：需要说明的是，射频指纹数据库中的无线信号测量值可以是无线接入点的信号接入强度，也可以是与AOA(AngleofArrival，信道到达角度)和TA(TimingAdvance，时间提前量)相关的值，若是信号接入强度，就可以在定位过程中采集待定位终端的接入信号强度值，然后利用场强指纹定位法，结合射频指纹数据库进行定位，若是与AOA和TA相关的值，则就可以依据AOA与TA定位法，结合射频指纹数据库进行定位，所以，本发明实施例并不限定在生成了射频指纹数据库之后对待定位终端的定位方法，现有的多种定位方法均可以与本发明实施例中射频指纹数据库结合使用。为了更加形象地描述上述射频指纹数据库的建立过程，本发明实施例通过给出如下场景进行详细阐述，具体如下：如图1所示，假定无线信号测量值为RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication，接收功率强度)，假如在T0时刻，用户终端0位于RRU6和RRU7的交界处，此时，能测量到用户终端0的RRU包括RRU6(666)、RRU7(777)、RRU3(333)、RRU9(999)，其中，666、777、333、999为小区内RRU的设备编号，在T0时刻获得用户终端0基于RRU6的无线信号测量值RSSI_666、用户终端0基于RRU7的无线信号测量值RSSI_777、用户终端0基于RRU3的无线信号测量值RSSI_333，用户终端0基于RRU9的无线信号测量值RSSI_999。用户终端0接入的各个RRU的无线信号测量值作为定位请求消息发送出去，然后利用定位请求消息中无线信号测量值从射频指纹数据库中找到最为匹配的参考定位点，就可以得到用户终端0的定位坐标了。假设在T1时刻，图1中一个小区分裂为两个小区(如图2所示)，由于小区分裂前后，12个RRU的设备编号依然不变，因此，小区分裂后，假设用户终端0在T1时刻接入的依然为RRU6、RRU7、RRU3、RRU9这几台设备，虽然小区分裂后，原图1中CELLID为0的RRU6、RRU7、RRU9的逻辑编号变为CELLID1的下的RRU0、RRU1、RRU3，但是因为原先RRU6、RRU7、RRU9的设备编号是唯一不变的，所以用户终端0在该位置接入的这几个RRU的接收信号强度值仍然是与这几个RRU的设备编号对应的，即在T1时刻获得用户终端0接入CELLID0中的RRU3的无线信号测量值RSSI_333，用户终端0接入CELLID1中的RRU0的无线信号测量值RSSI_666、用户终端0接入CELLID1中的RRU1的无线信号测量值RSSI_777、用户终端0接入CELLID1中的RRU3的无线信号测量值RSSI_999，用户终端0接入的各个RRU的无线信号测量值作为定位请求消息发送出去，然后利用定位请求消息中无线信号测量值从射频指纹数据库中找到最为匹配的参考定位点，就可以得到用户终端0的定位坐标了。可见，通过本发明实施例提供的射频指纹数据库的建立方法，可以解决因小区组网形态发生改变，导致无线接入点逻辑编号错乱的问题，通过这种数据库建立方法，当接收到待定位终端的定位请求之后，可以实现定位，不用再重新维护射频指纹数据库，提高了运维效率。所以采用本发明实施例提供的方法，通过将无线接入点的逻辑编号与无线接入点的物理标识进行的映射，使得数据库中的无线特征信号不受小区组网的影响，既满足小区初次组网形态时的终端定位，又能适应小区分裂等新的组网形态的终端定位，应用场景广，方案适用性强，具有更高的运维效率。基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种射频指纹数据库的建立装置，该装置可执行上述方法实施例。本发明实施例提供的装置如图6所示，包括：确定单元401、处理单元402、生成单元403，映射关系建立单元404、定位单元405，其中：确定单元401，用于针对目标区域中的任意一个参考定位点，根据预先建立的无线接入点的逻辑编号与物理标识的映射关系，确定终端在所述参考定位点接入的每个无线接入点的逻辑编号对应的物理标识；处理单元402，用于将终端在所述参考定位点接入的每个无线接入点的无线信号测量值和确定的物理标识作为所述参考定位点的无线信号特征；生成单元403，用于建立所述参考定位点的坐标和所述参考定位点的无线信号特征之间的对应关系，并生成包含至少一个参考定位点的对应关系的射频指纹数据库。需要说明的是，所述无线接入点的物理标识信息包括无线接入点对应的全球设备识别码、无线接入点的MAC地址中的任意一种。进一步地，所述确定单元401，还用于在目标区域确定N个参考定位点和所述N个参考定位点对应的坐标，N为正整数。进一步地，所述装置还包括：映射关系建立单元404，用于获取所述目标区域内的无线接入点的上电注册信息；根据所述上电注册信息建立每个无线接入点的逻辑编号和每个无线接入点的物理标识的映射关系。进一步地，还包括：定位单元405，用于接收待定位终端发送的定位请求消息，所述定位请求消息中包含所述待定位终端生成的指纹特征，所述指纹特征包括所述待定位终端接入的无线接入点的物理标识和与所述物理标识相关的无线信号测量值；将所述指纹特征与所述射频指纹数据库中各个参考定位点的无线信号特征进行匹配，并将匹配得到的参考定位点的坐标作为所述待定位终端的定位坐标。进一步地，所述定位单元405具体用于：根据所述指纹特征，在所述射频指纹数据库中进行匹配，并根据匹配结果从所述射频指纹数据库中获得至少两个参考定位点的无线信号特征；将所述至少两个参考定位点的无线信号特征分别对应的参考定位点的坐标进行加权计算，确定所述待定位终端的定位坐标。综上所述，本发明实施例通过改进射频指纹数据库的建立方法，考虑现有的无线接入点的逻辑编号可能会因为无线组网形态的改变导致重复的问题，本发明实施例在建立射频指纹数据库时用无线接入点的物理标识替换掉原先的逻辑编号，这样形成的每个参考定位点的无线信号特征就包括无线接入点的物理标识和无线接入点的无线信号测量值，因为无线接入点的物理标识唯一，所以即使无线小区内无线组网形态后续发生变化，通过这种方法生成的指纹数据库仍然适用后续的定位过程，从而保证了定位坐标的准确性。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页1 2 3