基于LTE信令數(shù)據(jù)的移動定位算法研究.pdf

1、近年來，手機(jī)已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分。據(jù)統(tǒng)計，2017年全球手機(jī)用戶數(shù)量已突破40億，其中4G用戶的數(shù)量就超過了10億。隨著4G LTE網(wǎng)絡(luò)被廣泛部署，手機(jī)之間的每一次通話，與基站的每一次交互都將產(chǎn)生海量的信令數(shù)據(jù)。這些信令富含用戶的位置信息，因此，基于信令數(shù)據(jù)可以對用戶進(jìn)行實時定位。海量用戶的實時位置信息可應(yīng)用于揭示用戶出行習(xí)慣，處理城市規(guī)劃，交通導(dǎo)航和路況預(yù)測等領(lǐng)域。并且基于信令數(shù)據(jù)的定位方法克服了傳統(tǒng)定位系統(tǒng)GPS在特定

2、場景精度低，能量消耗高，不適用于大規(guī)模應(yīng)用等缺點。
　　本文提出一種基于信令數(shù)據(jù)的新型移動定位系統(tǒng)，LTETrack。LTETrack試圖解決如何準(zhǔn)確有效地利用信令數(shù)據(jù)計算用戶的歷史行駛軌跡，從而獲得用戶實時位置的問題。首先，LTETrack僅使用LTE標(biāo)準(zhǔn)中包含的數(shù)據(jù)，而不需要改變?nèi)魏斡布O(shè)備或使用特殊軟件獲取特殊數(shù)據(jù)。通過分析大量信令數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)基站中的TA數(shù)據(jù)具有變化穩(wěn)定，噪聲低的特點，適用于移動定位方法。TA值被定義為L

3、TE標(biāo)準(zhǔn)中信號從手機(jī)到達(dá)基站所需的時間長度，基于TA值能夠得到手機(jī)用戶與基站之間的距離。同時獲取TA數(shù)據(jù)不需要額外的數(shù)據(jù)獲取成本。另外，由于手機(jī)用戶數(shù)量巨大，易于獲取海量TA數(shù)據(jù)，因此LTETrack適用于大規(guī)模應(yīng)用。LTETrack采用新型濾波算法篩選出最精確的TA數(shù)據(jù)，之后采用基于隱式馬爾科夫模型的改進(jìn)地圖匹配算法定位用戶。我們還進(jìn)一步使用RSRP（信號接收功率）數(shù)據(jù)作為評判用戶是否移動的標(biāo)準(zhǔn)。我們在大連市區(qū)收集了約800km的行駛