一种整合异质网络的行动定位的系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种整合异质网络的行动定位的系统及其应用方法，由一车载行动设备中周期性地采取复数个异质网络讯号，纪录时间点和各个网络站台标识符及其讯号强度集合，将其回传至一云端服务器，当云端服务器收到数据后，每个讯号强度集合进行正规化成向量空间，再把传输距离较短的行动网络的向量值予以加权。加入时间序列因子，考虑前复数个时间点的讯号向量集合予以加权，令时间点越近的权重值越高，结合复数个时间点的信息产生新的向量集合。将此向量集合与一云端历史数据库中的复数个向量集合进行比对，取得向量集合最相似的复数笔资料及其对应的经纬度坐标，再依其相似度对经纬度坐标值进行加权平均，作为车载行动设备当下的位置估计值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，特别是涉及一种整合异质网络的行动定位的系统及其应用 方法。
技术介绍
目前，行动定位方法主要都只考虑单一网络讯号进行定位。 然而，若只有运用细胞网络讯号进行定位，虽然涵盖率相当高，但定位精确度不 足；若只有运用WiFi网络讯号进行定位，虽然可以达到较高的精确度，但只适用于市区或 重要景点（WiFi热点密集度高地区），无法提供全面的信息。并由于目前主要都只考虑当下 时间点的讯号集合进行定位，但可能会因为当下讯号受到干扰而造成定位不精确的问题。 如证书号「TW M392355」：多模定位追踪装置，提出多模定位方法，结合GPS、Cell ID、RFID等模块，可在GPS定位精确度良好时，采用GPS定位信息；当GPS讯号不佳时，采用 行动网络基地台的Cell ID进行定位。最后，若GPS无法定位且Cell ID定位精确度不足 时，将主动唤醒RFID标签，结合RFID定位技术提供定位信息。虽然此方法可于有RFID定 位时提供精确的定位信息，但手持载具必须位于定位追踪设备一定范围内才能感测到定位 追踪设备的位置，故将造成此方法的限制和使用者的不便。 如证书号「TW 1410662」：定位方法与定位系统，主要由行动设备收集GSM、UMTS等 网络的讯号强度集合，并将此集合回传至服务器端与过去的数据进行比对，取出讯号强度 集合最为相似的一个经炜度坐标作为行动设备当下的位置信息。虽然此方法可以运用讯号 强度集合进行定位，但其只取当下时间点的讯号强度集合，以及只取出历史数据中最相似 的一笔。因此，此方法将可能因讯号干扰而造成定位上的误差。 如公开号「TW 201342968」：基于WiFi直连的邻近设备定位系统及方法，系提出收 集WiFi讯号强度集合进行定位，并比较和分析邻近位置的讯号强度，透过此方式来填补未 具有历史数据位置的讯号强度集合。虽然此方法能让历史数据中的定位点分布更为完善， 但此方法虽考虑WiFi网络，而WiFi网络并不是每个地方都有热点，故此方法将无法全面应 用于各个地区。 或像其他运用Cell ID的信息来进行查表和定位。虽然此方法处理效率较高 且运算负担较小，然而此方法的定位误差较大，根据实验数据指出约为数百公尺到数公 里的定位误差；及运用一般性位置更新（Normal Location Update，NLU)讯号和交递 (Handoff, HO)讯号进行定位判断，并且由此定位信息进行车速估计。虽然此方法可以直接 透过收集NLU和HO讯号即能进行查表和定位，处理效率较高且运算负担较小，然而此方法 的定位误差较大，根据实验数据指出约为数十公尺到数百公尺的定位误差。 鉴于目前车载设备在市区和遮蔽物密集地区采用GPS定位或Cell ID定位方法将 可能发生定位误差过大，以造成后续应用上产生的信息不够精确，导致客诉问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种整合异质网络的行动定位的系统，用以解决只考虑当下时间点 的讯号集合进行定位，而造成定位不精确的问题。 本专利技术实施例提供的具体技术方案如下： 一种整合异质网络的行动定位的系统，包括： 此系统将包含复数个异质网络无线基地台（包含GSM、UMTS、CDMA、HSPA、LTE、 町麻乂、11?1、1^10、21 8866、81脱如〇让等）、复数个车载终端设备、一个云端运算服务器、以 及一个云端历史数据库。车载终端设备得装设多模网卡模块，同时收集来自不同异质网络 的讯号，并纪录基站标识符（例如：Cell ID、BSSID、网卡ID)及其讯号强度集合，再将同一 时间点的数据集合回传至云端运算服务器。当云端运算服务器收到来自车载终端设备同一 时间复数个基站标识符、讯号强度、时间点的数据集合时，再输入至行动定位中，并结合同 一车载终端设备前复数个时间点的数据集合和考虑无线网络传输距离进行加权，与云端历 史数据库的数据进行比对取出最相似的复数笔数据进行位置加权平均，作为车载终端设备 当时的位置。其中，云端历史数据库主要可以储存历史行驶轨迹，其中包含有定位点经炜度 坐标，以及该定位点对应复数笔的基站标识符、讯号强度等因子的向量空间集合。 一种整合异质网络的行动定位的应用方法，包括： 收集异质网络的基站信息与讯号强度：收集来自车载终端设备于道路上的基站标 识符、讯号强度、时间点； 分析基站标识符、讯号强度、时间序列，依时间序列和传输距离进行加权，并转换 成向量空间：依基站标识符、讯号强度、时间点的数据转换为向量空间。并依时间序列进行 加权，令时间越近的数据，权重越高。以及依网络传输距离进行加权，例如：WiFi网络权重 高于细胞网络； 与历史数据进行比对，取得最相似的k笔数据：将车载终端设备当下依基站标识 符、讯号强度、时间点的数据转换所得的向量空间与历史数据各个定位点的向量数据进行 比对，并取出最相似的k笔； 依每笔数据向量距离进行加权平均，估计目前位置：将取出的最相似的k笔，依这 k笔数据所对应的经炜度坐标进行加权平均，令相似度越高的数据，其权重越高。【附图说明】图1为本专利技术整合异质网络的行动定位的系统的架构图； 图2为本专利技术整合异质网络的行动定位的流程图。【具体实施方式】本案主要将运用异质网络，可为全球行动通讯系统（Global System for Mobile Communications，GSM)、通用行动通讯系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)、分码多重进接（Code Division Multiple Access，CDMA)、高速分组接入 (High Speed Packet Access，HSPA)、长期演进技术（Long Term Evolution，LTE)、全球 互通微波存取（Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)、无线网络 (WiFi)、无线射频辨识（Radio Frequency Identification，RFID)、低速短距离传输的无线 网络协议（ZigBee)、蓝牙（Bluetooth)等网络数据来进行行动定位，而每条定位点将同时 被复数个异质网络无线基地台的传输范围所覆盖。 下面结合附图对本专利技术优选的实施方式进行详细说明。 如图1所示，为本专利技术整合异质网络的行动定位的系统的架构图，呈现一个同时 被细胞网络和WiFi网络所覆盖的示意图，车载终端设备A 100同时被Cell I 104、Cell 2 105、AP I 102、AP 2 103所覆盖，并可由车载终端设备A 100收集到同一间点时每个基站 的标识符（例如：Cell 1 104 和 Cell 2 105 的 Cell ID、AP 1 102 和 AP 2 103 的 BSSID) 和讯号强度。并且预期当不同定位点时，其收集到的基站标识符和讯号强度集合将会不同， 例如：车载终端设备B 101同时被Cell I 104、Cell 2 105、AP 2 103所覆盖。并且由于车 载终端设备B 101较车载终端设备A 100更为接近AP 2 103位置，故车载终端设备B 101 的位置所收集到的AP 2 103讯号强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整合异质网络的行动定位的系统，包括：无线网络基地台，包含一个唯一的标识符，并且车载终端设备在联机时，由该车载终端设备撷取该标识符和当下的讯号强度，作为后续分析应用；该车载终端设备，其该设备具备有多模网卡模块，以同时收集不同网络的讯号，且主要是以收集和纪录基站标识符及其讯号强度集合，再将同一时间点的数据集合回传至云端运算服务器；该云端运算服务器，用于收集和分析来自该车载终端设备同一时间复数个该基站标识符、讯号强度、时间点的数据集合，再将该数据集合和该设备前复数个时间点数据集合的向量集合，输入至行动定位中，与云端历史数据库的数据进行比对，进行行动定位；以及该云端历史数据库，该数据库主要是为储存历史行驶轨迹，其中包含有定位点经纬度坐标，以及该定位点对应复数笔的基站标识符、讯号强度因子的向量空间集合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林佳宏，陈志华，官大胜，
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