[发明专利]一种指纹定位方法和系统

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等特征参数，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，例如，剔除可见基站集合重合且位置坐标相近的指纹，以提高定位性能。

在线定位阶段中，移动终端将实测数据上报给指纹定位系统，该实测数据包括基站的标识和基站信号强度等信息，其中，基站的标识可以为蜂窝基站的Cell ID(小区标识)或者WLAN AP的SSID(Service Set Identifier，服务集标识)。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，使用KNN(K-Nearest Neighbor algorithm，K最邻近结点算法)优选算法选择出与实测数据最接近的K个优选指纹，并以各个优选指纹与实测数据之间的相似度作为权重，将该K个优选指纹所在位置的加权均值处理结果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。上述指纹定位技术主要通过高密度、大量的指纹采集和匹配来保证定位的准确度，定位的精度一般可以达到100米以内，并适用于室内外各种场景。

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：

现有的指纹定位方法按照固定的K值选择优选指纹，而K一般取经验值，很难保证选择出的K个优选指纹的质量，进而影响到定位结果的稳定性和准确度。尤其是在指纹采样点的位置分布不均匀、指纹采样点的密度较低、基站信号强度误差较大以及基站信号强度相似性较强的局部空间区域的面积较大等情况下，选择出的K个优选指纹中可能存在实际物理位置误差较大的指纹，定位结果的误差波动较大，使得定位结果的精度受到严重的影响。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种指纹定位方法和系统，以提高定位精度，为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种指纹定位方法，包括：

指纹定位系统接收用户设备上报的用户实测数据；

所述指纹定位系统根据所述用户实测数据和指纹数据库中存储的各个指纹采样点的信息，计算所述用户实测数据中的基站信号强度与各个指纹采样点的基站信号强度之间的最优相似度，根据各指纹采样点的可见基站分别与所述用户设备上报的用户实测数据中的可见基站的交集中的基站数量，确定其中基站数量多的指纹采样点；

所述指纹定位系统根据确定出的指纹采样点的信息以及所述最优相似度，从所述指纹数据库中选择优选指纹，根据选择出的优选指纹的信息得到对所述用户设备的定位结果。

一种指纹定位系统，包括：

接收模块，用于接收用户设备上报的用户实测数据；

计算模块，用于根据所述用户实测数据和指纹数据库中存储的各个指纹采样点的信息，计算所述用户实测数据中的基站信号强度与各个指纹采样点的基站信号强度之间的最优相似度；

确定模块，用于根据各指纹采样点的可见基站分别与所述用户设备上报的用户实测数据中的可见基站的交集中的基站数量，确定其中基站数量多的指纹采样点；

选择模块，根据确定出的指纹采样点的信息以及所述最优相似度，从所述指纹数据库中选择优选指纹；

定位模块，用于根据选择出的优选指纹的信息得到对所述用户设备的定位结果。