摘要：本文首先介紹現(xiàn)有定位技術(shù)情況，然后闡述基于Wi-Fi定位算法的核心算法，最后介紹了樓層分層的應(yīng)用效果。

　　[關(guān)鍵詞]Wi-Fi指紋與軟采信令關(guān)聯(lián) 樓宇分層定位

　　推薦閱讀：《電子科技文摘》堅(jiān)持為社會(huì)主義服務(wù)的方向，堅(jiān)持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，貫徹“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅(jiān)持實(shí)事求是。

　　1引言

　　隨著廣州LTE用戶(hù)數(shù)和業(yè)務(wù)量迅速發(fā)展，現(xiàn)網(wǎng)LTE深度覆蓋不足問(wèn)題對(duì)客戶(hù)感知的影響日益顯現(xiàn)。室內(nèi)場(chǎng)所一般難以定期深入遍歷測(cè)試，導(dǎo)致局部弱覆蓋、室分系統(tǒng)支路故障等網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題難以在用戶(hù)投訴之前被發(fā)現(xiàn)和解決。城中村、封閉住宅小區(qū)、黨政軍機(jī)關(guān)等，難以頻繁進(jìn)行遍歷測(cè)試的樓宇。針對(duì)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作難題，為了使用創(chuàng)新技術(shù)手段更加準(zhǔn)確和及時(shí)地發(fā)現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋不足的問(wèn)題

　　當(dāng)下主流地圖服務(wù)商均擁有了成熟的定位技術(shù)。根據(jù)室外、室內(nèi)、精度和電量要求等不同應(yīng)用場(chǎng)景，可以選擇GPS、基站和Wi-Fi等多種定位方式，只能定位到路面上的樓宇，無(wú)法準(zhǔn)確定位到樓層及樓層中的無(wú)線MR覆蓋情況。

　　2分層定位基本原理

　　在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供的各種APP中，提取用戶(hù)的，上行解碼中上報(bào)的Wi-Fi信息，同時(shí)安排測(cè)試人員對(duì)樓宇建筑進(jìn)行實(shí)測(cè)建立樓層Wi-Fi指紋庫(kù)。使用硬采中手機(jī)上行解碼的MAC地址和Wi-Fi信號(hào)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行Wi-Fi庫(kù)匹配，獲取樓層高度，最終得到用戶(hù)的精確的樓層位置信息。

　　3基于Wi-Fi分層定位方法介紹

　　3.1Wi-Fi指紋庫(kù)建立

　　首先對(duì)各個(gè)樓宇的樓層進(jìn)行輪廓地圖繪制，利用Wi-Fi指紋采集工具，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試采集信息包括小區(qū)信息(CID)，樓宇樓層信息，經(jīng)緯度信息(Latitude、Longitude)，Wi-Fi信息(SSID、BSSID、CAPABILITIES、LEVEL)。將樓宇各層的測(cè)試數(shù)據(jù)入庫(kù)處理形成Wi-Fi信息指紋庫(kù)。

　　3.2用戶(hù)硬采信令與指紋庫(kù)關(guān)聯(lián)(24小時(shí)采集)

　　硬采XDR上報(bào)信息，包括用戶(hù)IMEI號(hào)、MAC地址、小區(qū)CGI，使用硬采中手機(jī)上行解碼的MAC地址和Wi-Fi信號(hào)強(qiáng)度來(lái)與指紋庫(kù)中Wi-Fi信息進(jìn)行匹配，得到“用戶(hù)/時(shí)間+樓宇/樓層/位置”

　　具體算法說(shuō)明：

　　(1)調(diào)用Wi-Fi指紋庫(kù)以樓層位置名稱(chēng)和APMAC地址分組，對(duì)信號(hào)強(qiáng)度求均值。得到樓層位置的Wi-Fi指紋庫(kù)。

　　(2)獲取用戶(hù)的AP信息。

　　(3)以用戶(hù)的AP信息的BSSID名，查找在Wi-Fi指紋庫(kù)中出現(xiàn)的所有記錄，得到查找結(jié)果表。

　　(4)將查找結(jié)果表中每個(gè)樓層位置按行表示，將AP名轉(zhuǎn)換成列。

　　(5)將出現(xiàn)的NULL值替換成-85，因?yàn)锳P的信號(hào)強(qiáng)度為NULL可近似理解為信號(hào)非常弱，即-85表示”查找_AP_轉(zhuǎn)置_替換”。

　　(6)將提交用戶(hù)的AP信息轉(zhuǎn)置成行;再求該行與“查找_AP_轉(zhuǎn)置_替換”中每一行的歐式距離。

　　距離公式

　　3.3MR關(guān)聯(lián)(24小時(shí)采集)

　　MR測(cè)量報(bào)告中主要有小區(qū)ID，RSRP，RSRQ等測(cè)量報(bào)告，MRO和信令關(guān)聯(lián)主要是利用時(shí)間和MMEUES1APID信息，輸出時(shí)間、用戶(hù)IMEI號(hào)、小區(qū)ID、RSRP、RSRQ等統(tǒng)計(jì)信息。

　　再與有樓宇分層的硬采數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，就能得到每個(gè)用戶(hù)所在樓層位置的實(shí)際用戶(hù)感知。得到“用戶(hù)/時(shí)間+樓宇/樓層/經(jīng)緯度位置+RSPR/采樣點(diǎn)/覆蓋率統(tǒng)計(jì)”。

　　3.4Wi-Fi指紋庫(kù)維護(hù)：

　　現(xiàn)網(wǎng)公共Wi-Fi的失效與新增，通過(guò)“Wi-Fi自動(dòng)更新程序”進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別維護(hù)，確保指紋有效性。

　　新增Wi-Fi指紋判定：輸入用戶(hù)上報(bào)的指紋信息：時(shí)間、緯度、經(jīng)度、小區(qū)CGI、MAC地址、信號(hào)強(qiáng)度。利用有監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)用戶(hù)上報(bào)的指紋信息進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)測(cè)量不同特征值之間的距離進(jìn)行分類(lèi)，能較為準(zhǔn)確的將新增的MAC地址、信號(hào)強(qiáng)度加入到指定的室內(nèi)位置。

　　失效Wi-Fi指紋檢測(cè)迭代算法：定時(shí)檢測(cè)Wi-Fi指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋，通過(guò)RFM模型對(duì)Wi-Fi指紋進(jìn)行評(píng)分，把分值低于既定閾值的Wi-Fi指紋判定為失效指紋，用于刪除手機(jī)熱點(diǎn)等臨時(shí)Wi-Fi或已經(jīng)過(guò)時(shí)的Wi-Fi指紋。4樓宇分層數(shù)據(jù)驗(yàn)證

　　樓宇分層準(zhǔn)確性驗(yàn)證，是對(duì)樓宇分層輸出結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際位置的驗(yàn)證。需要準(zhǔn)備一個(gè)可以在后臺(tái)進(jìn)行信令跟蹤的測(cè)試號(hào)碼。

　　第一步：萬(wàn)菱匯、佳兆業(yè)廣場(chǎng)兩棟商業(yè)中心進(jìn)行百度外賣(mài)定位驗(yàn)證，并記錄測(cè)試實(shí)際位置。

　　第二步：根據(jù)測(cè)試號(hào)碼，后臺(tái)抓取測(cè)試號(hào)碼的硬采XDR數(shù)據(jù)。

　　第三步：根據(jù)抓取硬采XDR數(shù)據(jù)，與Wi-Fi指紋指紋庫(kù)進(jìn)行，硬采關(guān)聯(lián)結(jié)果分別，輸出在樓宇分層定位。

　　第四步：對(duì)系統(tǒng)輸出的定位結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)際位置進(jìn)行比對(duì)。

　　5樓宇Wi-Fi分層定位應(yīng)用

　　評(píng)估發(fā)現(xiàn)：廣州市第一人民醫(yī)院磐松樓3號(hào)樓整體樓宇覆蓋率24%，平均RSRP約-115dBm;其中F1存在部分區(qū)域弱覆蓋，樓層覆蓋率8%，平均RSRP約-118dBm。

　　問(wèn)題分析：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)1層弱覆蓋區(qū)域，與系統(tǒng)平臺(tái)輸出的問(wèn)題點(diǎn)一致，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況了解了，1層門(mén)診科室房間，室內(nèi)分布系統(tǒng)故障，導(dǎo)致深度覆蓋不足，由室外宏站覆蓋，查詢(xún)?cè)摌怯钍曳终军c(diǎn)廣州越秀區(qū)廣州市第一人民醫(yī)院E-ZLW于2018.1031開(kāi)始已出現(xiàn)斷電告警，優(yōu)化室派發(fā)維護(hù)工單進(jìn)行處理，11月12號(hào)告警恢復(fù)后，室內(nèi)信號(hào)恢復(fù)正常。

　　6總結(jié)

　　通過(guò)Wi-Fi分層定位方法，可以計(jì)算出室內(nèi)場(chǎng)所的4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，能比較準(zhǔn)確地分層定位室內(nèi)弱覆蓋位置，為覆蓋優(yōu)化提升工作提供量化技術(shù)支持，可以用于投訴定位問(wèn)題，先于用戶(hù)發(fā)現(xiàn)室內(nèi)故障問(wèn)題。

　　參考文獻(xiàn)

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