具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法及系统技术方案

本发明专利技术一种具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法及系统，主要将定位需求分优先性处理，高优先级的定位需求提供即时的反应速度，低优先级的定位需求集中收集后以云端平台平行化处理以求最大效能，同时以定位的结果与使用者回馈的机制来更新无线网络定位所需的电信网络与无线网络基地台记录，通过定位服务元件接收客户端定位需求并分派至与之相对应的即时定位服务元件、云端定位服务元件与信任度加权机制处理服务元件，即时定位服务元件处理高优先级的定位需求，云端定位服务元件以平行化集中处理低优先级的定位需求，信任度加权机制处理服务元件调整换新电信网络与无线网络基地台记录。

【技术实现步骤摘要】
具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法及系统
本专利技术涉及无线定位
，特别涉及一种提供即时性的反应与提高计算效能，并提供使用者回馈贡献机制与定位结果的回馈，来更新无线网络定位所需电信网络与无线网络基地台记录的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法及系统。
技术介绍
在今日的行动装置上的定位服务主要是以GPS系统为主，同时在室内或遮蔽时辅助以无线网络定位系统，这些无线网络系统主要是整合GPS、电信网络基地台与无线网络基地台的定位服务，已成为目前各大领导业者(Google、Apple)运用的技术。在电信网络基地台与无线网络基地台的定位服务里是通过记录基地台的地理位置来推算行动装置位置，其实际计算定位的方法种类包含了TOA、TDOA、AOA、Fingerprinting等多项技术，目前Fingerprinting的技术渐渐成为主要采用的方法，Fingerprinting是在环境中各取样点上收集的无线基地台讯号建立讯号地理数据库，而在定位阶段时各客户端将行动装置接收到的讯号特征与数据库逐一比对，查询出与接收讯息最接近的该笔数据(即位置)即为定位位置。然而，不管是哪一种技术，无线网络定位皆需要记录电信网络与基地台的地理位置或是在各参考点量测基地台的数据，但是，由于环境不断的变化与基地台的增减，使得大量的基地台数据造成计算效能瓶颈，而变化与增减的记录将影响定位的精确度。这些现有的技术的潜在问题包含：(1)大量的定位数据与大量的定位需求下的效能成为系统瓶颈，以平行化在多台服务元件上处理可降低平均处理时间提高处理效率，然而反应时间却会因Overhead加长，目前没有机制讨论平衡反应时间与处理效率。(2)Fingerprinting的技术需要在各取样点上搜集数据，耗费人力，同时若环境中有变化或增减更动基地台时，数据库数据则变得无效，须重新取样。(3)若以少数取样点收集数据，而后使用内插法、Compressedsensing等推估方法，仍然无法克服环境变动与增减更动基地台而造成数据库无效的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种针对计算效能与反应时间设计负载平衡的处理方法，同时以定位结果与使用者回馈机制来更新无线网络定位所需电信网络与无线网络基地台记录的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法及系统。本专利技术的次要目的在于提供一种利用三种客户端不同的数据沟通型态，并用以分配至相对的服务元件，以求计算效能与反应时间均衡的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法及系统。本专利技术的又一目的在于提供一种解决耗费人力搜集资料成本问题、克服环境变动，及增减更动基地台而造成数据库无效问题的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法及系统。为达上述目的，本专利技术的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法及系统，其主要包括定位服务元件、即时定位服务元件、云端定位服务元件及信任度加权机制处理服务元件。该定位服务元件主要接收客户端行动装置所发射的讯号，客户端行动装置所发射的讯号包括高优先级的定位需求、低优先级的定位需求与定位数据回馈，三者皆包含目前客户端所搜寻到的邻近电信基地台与无线基地台的信息(可仅包含其中一种)，其中，高优先级的定位需求是指有即时反应时间的限制，例如启动导航功能的前几次定位需求，低优先级的定位需求是指对于定位反应时间较无限制的需求，例如执行于背景程序中的位置追踪功能，而定位数据回馈是指提供客户端回报的功能，该功能会扫描邻近电信基地台、无线基地台外更回报目前GPS位置，该定位服务元件接收到三种型态讯号后将其个别分派至相对的计算元件，其中，高优先级的定位需求会被分派至即时定位服务元件，低优先级的定位需求则是被分派至云端定位服务元件，而来自客户端的定位数据回馈则被分派至信任度加权机制处服务元件。即时定位服务元件会将电信网络基地台的地理位置与无线网络基地台的地理位置与其参考点等记录于内存中，以电信网络基地台的涵盖范围为目录记录无线网络基地台的地理位置与其参考点，高优先级的定位需求将会与这些记录比较求得定位位置。云端定位服务元件会先集中低优先级的定位需求于定量或定时后平行分散在不同机器上处理，不同机器回传各自的部份定位结果再整合最终的定位位置。而信任度加权机制处理服务元件收集定位数据回馈，并定期以处理即时定位服务元件所回馈的基地台信任度权重与定位数据回馈的基地台的位置，信任度加权机制处理服务元件将判断是否有新增的基地台，同时若定位数据回馈所计算的基地台的位置与记录中的基地台的位置不符时，则调整信任程度，用以增减并更新环境中的基地台变化，最后数据库将渐趋完整与精准，并适应会随时间变化的环境。由上所述，本专利技术与其他现有技术相互比较时，更具备下列优点：1.本专利技术以电信网络基地台的涵盖范围为目录记录无线网络基地台或在各参考点量测基地台的数据的地理位置，可加速定位计算。2.本专利技术利用云端定位服务元件以平行的方法计算低优先级的无线定位方法可提高整体利用效率。3.本专利技术通过定位优先级调整负载平衡的无线定位方法有助于平衡反应时间与整体效率。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术的系统架构图；图3为本专利技术的定位服务元件流程图；图4为本专利技术的即时定位服务元件流程图；图5为本专利技术的云端定位服务元件流程图。符号说明11步骤一12步骤二13步骤三14步骤四15步骤五110客户端行动装置120定位服务元件130即时定位服务元件140云端定位服务元件150信任度加权机制处理服务元件202是否为定位需求或是定位数据回馈203信任度加权机制处理服务元件204是否为高优先级的定位需求205发送至即时定位服务元件206发送至云端定位服务元件302邻近电信基地台信息是否存在于已记录的电信与网络基地台的地理位置303利用该电信基地台所包含的无线网络基地台进行比对304用全部的已记录的网络基地台来比对305用预先记录的信任度权重为比例将比对出的无线网络基地台坐标加总平均为定位坐标306是否发现无线网络基地台变化307将变化的无线网络基地台回馈至信任度计算元件308输出定位结果并结束402集合k次定位需求403将k次定位需求与已记录的训练数据分配到n台服务器比对404每一机器上的k次定位需求以信任度权重为比例加总平均为暂定坐标405将各独立的k次定位暂定坐标与信任度权重集合406计算最终的定位位置具体实施方式如图1所示，亦即本专利技术的具负载平衡与汰旧换新功能得无线定位方法及系统，其流程步骤：步骤一、客户端行动装置发送高优先级的定位需求、低优先级的定位需求或定位数据回馈三种定位需求至定位服务元件，其中分隔三种需求的方法可在需求联机中的一字段定义以0:高优先级的定位需求、1:低优先级的定位需求、2:定位资料回馈表示；11；步骤二、定位服务元件检示需求联机中种类字段，将字段中为0:高优先级的定位需求发送至即时定位服务元件，并进入步骤三，定位服务元件将字段中为1:低优先级的定位需求发送至云端定位服务元件，并进入步骤四，定位服务元件将字段中为2:定位数据回馈发送至信任度加权机制处理服务元件，并进入步骤五；12；步骤三、即时定位服务元件接收到高优先级的定位需求后会立即计算定位的位置，并视此次运算回馈至信任度加权机制处理服务元件；13，例如，假定本次定位需求所搜寻到的邻近电信基地台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其特征在于，步骤流程包括：步骤一、定位服务元件接收客户端行动装置传送的高优先级的定位需求、低优先级的定位需求或定位数据回馈；步骤二、定位服务元件将高优先级的定位需求分派至即时定位服务元件，并进入步骤三；定位服务元件将低优先级的定位需求分派至云端定位服务元件，并进入步骤四；定位服务元件将定位数据回馈分派至信任度加权机制处理服务元件，并进入步骤五；步骤三、即时定位服务元件接收高优先级的定位需求与已记录的电信与网络基地台的地理位置或是在各参考点量测基地台的数据，并以该高优先级的定位需求中的电信基地台来选择用以比对的网络基地台及其数据，比对后以命中的网络基地台的地理位置，配合信任度权重取得定位位置，最后观察是否发现无线网络基地台变化，若有则将变化的无线网络基地台回馈至信任度加权机制处理服务元件；步骤四、云端定位服务元件包含若干计算单元，其接收低优先级的定位需求与已记录的电信与网络基地台的地理位置或是在各参考点量测基地台的数据，先集中低优先级的定位需求于定量或定时后，将其平行分散在不同计算单元上，比对网络基地台的地理位置或是在各参考点量测基地台的数据，而当彼此独立的计算单元上比对完毕后，将各自以信任度权重为比例找出暂定结果，最终这些暂定结果与其信任度权重将会被集合整理，以输出最终的定位结果；步骤五、信任度加权机制处理服务元件接收定位数据回馈时，同时接收由即时定位服务元件所回馈的数据，判断是否有新增的无线网络基地台，以不断收集的使用者贡献并以三角定位法找出无线网络基地台在地图上的大略位置，以每三笔贡献数据一组多次推算出的地理位置分布密集度，若贡献数据计算密集的与记录中的地理位置差异很大时，调低信任值，若是新的无线网络基地台与其位置，则以其密集度为初始信任值。...

【技术特征摘要】
2013.09.05 TW 1021319641.一种具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其特征在于，步骤流程包括：步骤一、定位服务元件接收客户端行动装置传送的高优先级的定位需求、低优先级的定位需求或定位数据回馈；步骤二、定位服务元件将高优先级的定位需求分派至即时定位服务元件，并进入步骤三；定位服务元件将低优先级的定位需求分派至云端定位服务元件，并进入步骤四；定位服务元件将定位数据回馈分派至信任度加权机制处理服务元件，并进入步骤五；步骤三、即时定位服务元件接收高优先级的定位需求与已记录的电信与网络基地台的地理位置或是在各参考点量测基地台的数据，并以该高优先级的定位需求中的电信基地台来选择用以比对的网络基地台及其数据，比对后以命中的网络基地台的地理位置，配合信任度权重取得定位位置，最后观察是否发现无线网络基地台变化，若有则将变化的无线网络基地台回馈至信任度加权机制处理服务元件；步骤四、云端定位服务元件包含若干计算单元，其接收低优先级的定位需求与已记录的电信与网络基地台的地理位置或是在各参考点量测基地台的数据，先集中低优先级的定位需求于定量或定时后，将其平行分散在不同计算单元上，比对网络基地台的地理位置或是在各参考点量测基地台的数据，而当彼此独立的计算单元上比对完毕后，将各自以信任度权重为比例找出暂定结果，最终这些暂定结果与其信任度权重将会被集合整理，以输出最终的定位结果；步骤五、信任度加权机制处理服务元件接收定位数据回馈时，同时接收由即时定位服务元件所回馈的数据，判断是否有新增的无线网络基地台，以不断收集的使用者贡献并以三角定位法找出无线网络基地台在地图上的大略位置，以每三笔贡献数据一组多次推算出的地理位置分布密集度，若贡献数据计算密集的与记录中的地理位置差异很大时，调低信任值，若是新的无线网络基地台与其位置，则以其密集度为初始信任值。2.根据权利要求1所述的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其特征在于，该定位服务元件包含已记录的电信与网络基地台的地理位置或是在各参考点量测基地台的数据。3.根据权利要求1所述的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其特征在于，该定位数据回馈是指客户端行动装置会回报扫描的邻近电信基地台或无线基地台，同时回报目前GPS位置。4.根据权利要求1所述的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其特征在于，该即时定位服务元件是根据高优先级的定位需求所传数据中的电信基地台来选择用以比对的数据，并利用预先记录的信任度权重为比例，将比对出的无线网络基地台坐标加总平均为定位坐标。5.根据权利要求4所述的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其特征在于，该电信基地台是指已记录的电信与网络基地台数据包含电信基地台涵盖范围，并以此作为目录记录所包含的网络基地台数据。6.根据权利要求5所述的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其特征在于，该已记录的电信与网络基地台数据为各参考点量测基地台的数据，同时也以电信基地台为目录记录。7.根据权利要求1所述的具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其特征在于，该信任度加权机制处理服务元件具负载平衡与汰旧换新功能的无线定位方法，其中该即时定位服务元件使用Fingerprinting的方法，找出最相近的K个量测基地台的参考点RP，并以这K个量测基地台的参考点RP的信任度权重为比例找出定位结果。8.一种具...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗棨钟，曾煜棋，黄上铭，
申请(专利权)人：中华电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71