测试点定位、测试点与测试数据的对应方法及装置

摘要

本发明公开了一种测试点定位、测试点与测试数据的对应方法及装置，包括：确定沿测试路径移动的测试终端上报测试数据时所在测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离；基于第一位置关系和第二位置关系，确定所述测试点的经纬度；其中，所述第一位置关系为根据所述测试点与所述基站之间的距离以及所述基站的经纬度确定出的所述测试点的经纬度满足的位置关系；所述第二位置关系为所述测试路径中任意点的经纬度满足的位置关系；在接收不到GPS信号时，能够准确定位测试点的经纬度。通过进一步建立所述测试点经纬度与测试终端在所述测试点上报的测试数据之间的第一对应关系并输出。将测试点与相应的测试数据准确对应起来，提高了网络优化质量和效率。

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤指一种无法接收到全球定位系统(Global Position System，GPS)信号的封闭环境下，实现对测试点定位、测试点与测试数据的对应方法及装置。

背景技术

在移动通信系统的网络优化过程中，网络优化工程师运用GPS天线接收到的GPS信号，将被测试点的经纬度信息与该被测试点各种测试数据一一对应，通过这样的方法网络优化工程师能很快地定位问题，分析问题，并解决问题，大大提高了网络优化的效率。

在移动通信网络优化过程中，由于环境原因(例如磁悬浮、高速铁路等封闭环境下)无法接收到GPS信号，无法准确定位测试点所在的经纬度，导致无法正确获取各测试点所对应的测试数据，使得网络优化工程师在网络优化或传播模型校正过程中，无法准确地定位问题，不能准确的确定哪一段网络质量较差，不但大大降低了网络优化及网络规划的质量与效率，而且使移动通信系统的网络质量大大降低。

因此，要解决磁悬浮、高速铁路等无法接收GSP信号的封闭环境下的移动通信系统的网络质量优化问题，关键是要准确的定位被测试点所在的经纬度信息，将各被测试点的各种测试数据与其相应的经纬度信息一一对应起来。

发明内容

本发明实施例提供一种测试点定位方法及装置，在无法接收到GPS信号时，能够借助无线通信系统准确地定位测试点的经纬度。

本发明实施例提供一种测试点与测试数据的对应方法及装置，在无法接收到GPS信号时，能够借助无线通信系统准确地定位测试点的经纬度，并能准确将各测试点与测试数据相对应。

一种测试点定位方法，包括：

确定沿测试路径移动的测试终端所在测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离；

基于第一位置关系和第二位置关系，确定所述测试点的经纬度；其中，所述第一位置关系为根据所述测试点与所述基站之间的距离以及所述基站的经纬度确定出的所述测试点的经纬度满足的位置关系；所述第二位置关系为所述测试路径中任意点的经纬度满足的位置关系。

根据本发明的上述方法，所述确定测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离，具体包括：

获取所述测试终端在所述测试点发送测试数据时上报的时间提前量；

计算所述时间提前量与光速的乘积，得到所述测试点与基站之间的距离。

根据本发明的上述方法，所述第一位置关系，具体为：

所述测试点的经度值和所述基站的经度值之差的平方加上所述测试点的纬度值和所述基站的纬度值之差的平方，等于所述测试点与所述基站之间的距离的平方。

根据本发明的上述方法，当确定出所述测试点的经纬度不止一组经纬度值时，根据所述测试终端在所述测试点相对于基站的方位角，将位于所述方位角上的一组经纬度值确定为所述测试点的经纬度。

本发明的上述方法，还包括：记录测试终端在各测试点上报测试数据时的上报时间；

所述确定沿测试路径移动的测试终端所在测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离，具体包括：按所述上报时间的先后顺序，依次确定出各测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离。

根据本发明的上述方法，当确定出当前测试点的经纬度不止一组经纬度值时，将与上一个测试点的经纬度最接近的一组经纬度值，作为当前测试点的经纬度。

根据本发明的上述方法，所述第二位置关系的确定方法为：

根据电子地图上所述测试路径中若干点的经纬度信息，确定所述测试路径上任意点的经纬度满足的数学模型；

用数学表达式拟合所述数字模型，得到用数学表达式表示的所述第二位置关系。

一种测试点与测试数据的对应方法，包括：

确定沿测试路径移动的测试终端上报测试数据时所在测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离；

基于第一位置关系和第二位置关系，确定所述测试点的经纬度；其中，所述第一位置关系为根据所述测试点与所述基站之间的距离以及所述基站的经纬度确定出的所述测试点的经纬度满足的位置关系；所述第二位置关系为所述测试路径中任意点的经纬度满足的位置关系；

建立所述测试点经纬度与测试终端在所述测试点上报的测试数据之间的第一对应关系。

本发明的上述方法，还包括：记录测试终端在各测试点上报测试数据时的上报时间，确定出所述上报时间网络侧获得的测量数据；以及

建立所述测试点经纬度与所述测试点对应的上报时间网络侧获得的测量数据之间的第二对应关系。

一种测试点定位装置，包括：第一位置关系获取模块、第二位置关系获取模块和定位模块；

所述第一位置关系获取模块，用于确定沿测试路径移动的测试终端所在测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离，并根据所述距离以及所述基站的经纬度，确定出所述测试点的经纬度满足的第一位置关系；

所述第二位置关系获取模块，用于确定所述测试路径中任意点的经纬度满足的第二位置关系；

所述定位模块，用于将满足所述第一位置关系和第二位置关系的经纬度，确定为所述测试点的经纬度。

本发明的上述装置，还包括：时间提前量获取模块；

所述时间提前量获取模块，用于获取所述测试终端在所述测试点发送测试数据时上报的时间提前量；所述第一位置关系获取模块计算所述时间提前量与光速的乘积，得到所述测试点与基站之间的距离。

本发明的上述装置，还包括：上报时间记录模块；

所述上报时间记录模块，用于记录测试终端在各测试点上报测试数据时的上报时间；

所述第一位置关系获取模块按所述上报时间的先后顺序，依次确定出各测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离。

根据本发明的上述装置，所述定位模块，还用于：

当确定出所述测试点的经纬度不止一组经纬度值时，根据所述测试终端在所述测试点相对于基站的方位角，将位于所述方位角上的一组经纬度值确定为所述测试点的经纬度；或将与上一个测试点的经纬度最接近的一组经纬度值，作为当前测试点的经纬度。

一种测试点与测试数据的对应装置，包括：测试数据获取模块、测试点定位模块和数据处理模块；

所述测试数据获取模块，用于接收所述测试终端在所述测试点上报的测试数据；

所述测试点定位模块，用于确定沿测试路径移动的测试终端上报测试数据时所在测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离，根据所述距离以及所述基站的经纬度，得到所述测试点的经纬度满足的第一位置关系；并确定所述测试路径中任意点的经纬度满足的第二位置关系；以及将满足所述第一位置关系和第二位置关系的经纬度，确定为所述测试点的经纬度；

所述数据处理模块，用于建立所述测试点经纬度与测试终端在所述测试点上报的测试数据之间的第一对应关系。

根据本发明的上述装置，所述测试数据获取模块，还用于接收所述网络侧上报的测试数据，以及记录测试终端在各测试点上报测试数据时的上报时间，确定出在所述上报时间网络侧获得的测量数据；

所述数据处理模块，还用于建立所述测试点经纬度与在所述测试点对应的上报时间网络侧获得的测量数据之间的第二对应关系。

本发明实施例提供的测试点定位、测试点与测试数据的对应方法及装置，通过确定沿测试路径移动的测试终端上报测试数据时所在测试点与基站之间的距离；并根据所述测试点与基站之间的距离以及基站的经纬度确定第一位置关系，将满足所述第一位置关系和测试路径中各点的经纬度满足的第二位置关系的经纬度，确定为所述测试点的经纬度，从而在无法接收GPS信号时，也能够快速准确地确定测试点的经纬度；此外，通过进一步建立所述测试点经纬度与测试终端在所述测试点上报的测试数据之间的第一对应关系并输出；在接收不到GPS信号时，能够准确定位测试点的经纬度和测试路径中各测试点的信号质量；上述方法用于无线通信网络的优化过程中，可以有效的定位网络质量问题，提高了网络优化质量和效率。

附图说明

图1为本发明实施例中测试点与测试数据的对应方法的流程图；

图2为本发明实施例中测试点与基站的位置关系示意图；

图3为本发明实施例中测试点定位实例之一的示意图；

图4为本发明实施例中测试点定位实例之二的示意图；

图5为本发明实施例中一条测试路径上的信号质量分布图；

图6为本发明实施例中测试点定位装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中测试点与测试数据的对应装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决由于环境原因接收不到GPS信号，导致信号质量测试过程中无法准确定位测试点的问题，本发明实施例提供一种测试点定位、测试点与测试数据的对应方法，其流程图如图1所示，执行步骤如下：

步骤S101：建立每次发送测试数据时测试终端所在的测试点经纬度满足的第一位置关系。

在进行信号质量测试时，测试终端沿着预定的测试路径移动，并周期性发送测试数据，根据第三代合作组织(3rd Generation Partnership Project，3GPP)规范，测试终端(用于测试的移动终端)在发送测试数据的同时，会周期性上报时间提前量T_adv给基站，其中，时间提前量是测试终端根据接收到基站发送的下行信令，得到自身所处位置到基站的大概距离，估算出本次向基站发送信令的时间提前量。

在测试过程中，通过获取测试终端周期性上报的时间提前量，可以得到测试终端发送测试数据时所在的位置到服务基站的距离S，并根据测试终端到服务基站的距离S，得到每次发送测试数据时测试终端所在的测试点经纬度满足的第一位置关系。

根据时间提前量T_adv的定义可知，测试终端本次发送测试数据时所在的测试点到基站的距离S为T_adv与光速c的乘积：S＝c×T_adv

则测试终端本次发送测试数据时的测试点经纬度满足：

(x-Log)²+(y-Lat)²＝S²......式(1)

式(1)中：x为测试点的经度；

         y为测试点的纬度；

         Log：基站的经度；

         Lat：基站的纬度。

由于基站的经纬度是已知的，且又计算得到了本次发送测试数据时的测试点到基站的距离S，则该测试点位于以基站为圆心，S为半径的圆上。

步骤S102：确定测试路径中各点经纬度满足的第二位置关系。具体为：

利用电子地图，在测试路径中，每隔一定距离(通常为10-50米，具体可以视路径的弯曲程度而定)获取一点的经纬度值，并根据获取的该测试路径中若干点的经纬度值变化情况，建立测试路径上各点经纬度满足的数学模型，并用数学表达式拟合建立的数学模型，得到测试路径上任意点经纬度满足的第二位置关系。

其中，测试路径可以是磁悬浮轨道、高速铁路轨道等无法接收GSP信号的封闭道路上，也可以是在不能接收GSP的区域内人为划定的测试路径。

例如：当根据从测试路径中获取的若干点的经纬度值，确定出该测试路径线性比较好时，则建立一次数学模型，例如：Ax+By＝0。并直接取若干点中两点的经纬度值，代入建立的一次数学模型中，得到该测试路径上各点经纬度满足数学表达式；例如：当A＝1，B＝-1时，数学表达式为：x-y＝0。

(2)当根据从测试路径中获取的若干点的经纬度信息，确定出所述测试路径为曲线时，建立所述曲线的N次数学模型，以二次数学模型为例，例如：建立的数学模型为Ax²+By²+Cx+Dy+E＝0。

用获取的若干点的经纬度值，拟合上述二次数学模型，得到系数A、B、C、D、E的值，例如：当A＝1，B＝0，C＝0，D＝-1，E＝0时，则该测试路径上各点经纬度满足数学表达式为：X²-Y＝0。

特别的，若一条测试路径中各段上点的经纬度满足的位置关系不同时，可以分段表示。

综上所述，可以将测试路径各点经纬度满足的第二位置关系统一表示为下面的数学表达式：

f(x，y)＝0......式(2)

式(2)中：x为测试点的经度；

y为测试点的纬度。

步骤S103：将满足上述第一位置关系和第二位置关系的经纬度，确定为所述测试点的经纬度。

由于测试点是测试终端发送测试数据、上报T_adv的点，满足第一位置关系；且测试点又位于测试路径上，满足第二位置关系；因此要确定的测试点必然位于第一位置关系和第二位置关系所表示的两条轨迹的交点上，即要确定的测试点位于以基站为圆心，S为半径的圆与上述第二位置关系所表示的测试路径的交点上，其位置关系如图2所示。则要确定的测试点的经纬度满足以下联立方程组。

$\left(\begin{array}{cc}f(x,y)=0& \left(2\right)\\ {(x-\mathrm{Log})}^2+{(y-\mathrm{Lat})}^2=S^2& \left(1\right)\end{array}\right)$

求解上述联立方程组，得到满足第一位置关系和第二位置关系的经纬度值。

当解得唯一一组经纬度值时(即上述联立方程组有唯一解时)，说明以基站为圆心，S为半径的圆与测时路径只有一个交点，则解得唯一一组经纬度值即为要确定的测试点的经纬度值。

当解得两组或两组以上的经纬度值时，(即上述联立方程组有两个或两个以上的解时)，说明以基站为圆心，S为半径的圆与测试路径的交点大于等于两个，则可以采用下面两种方法确定测试点的经纬度值：

方法一：记录测试终端在各测试点上报测试数据时的上报时间，根据测试终端的移动方向，按上报时间的先后顺序，依次确定出各测试点的经纬度。将与上一个测试点的经纬度最接近的一组经纬度值，作为当前测试点的经纬度。

方法二：基站根据接收到的测试终端发送的信号，确定测试终端所在位置相对于基站的方位角，以此区分2个或2个以上不同的交点，并确定位于所述方位角上的一组经纬度值为所求测试点的经纬度值。

方法三：根据多普勒频偏和速率，采用多普勒公式计算得出测试终端所在位置相对于基站的方位角，以此区分2个或2个以上不同的交点，并确定位于所述方位角上的一组经纬度值为所求测试点的经纬度值。

下面举例说明。

例1：假设测试路径上各点的经纬度满足的第二位置关系用数学表达式表示为一次函数关系时，例如：X-Y＝0，基站的经纬度为(2，0)，且获取到测试终端本次发送测试数据时所在的测试点到基站的距离为。如图3所示，则可以得到联立方程组：

$\left(\begin{array}{c}X-Y=0\\ {(X-2)}^2+{(Y-0)}^2=2\end{array}\right)$

通过计算，可知两个函数的轨迹有且只有一个交点，因此所求的测试点的经纬度为(1，1)。

例2：假设测试路径上各点的经纬度满足的第二位置关系用数学表达式表示为二次函数关系时，例如：X²-Y＝0，基站的经纬度为(0，-2)，且获取到测试终端本次发送测试数据时所在的测试点到基站的距离为，如图4所示。则可以得到联立方程组：

$\left(\begin{array}{c}{X}^2-Y=0\\ {(X-0)}^2+{(Y+2)}^2=40\end{array}\right)$

通过计算，可知两条曲线有两个交点，即测试点的经纬度可能为(-2，4)和(2，4)。由于测试终端所在的测试点相对于基站的方位角为71.565度，因此测试点的经纬度为(2，4)。

由于测试终端是在发送测试数据的同时上报时间提前量的，且在获取测试终端周期性上报的时间提前量的同时，可以获得测试终端上报时间提前量T_adv的上报时间，因此上报时间提前量的上报时间即为发送测试数据的时间。基于以上算法，可以得到测试终端每次上报时间提前量T_adv(即发送测试数据)时的经纬度值，因此，可以得到测试终端每次发送测试数据的对应时间以及每次发送测试数据时所在测试点的经纬度值。例如：上述发送测试数据的时间和经纬度值的对应关系可以如下表1所示。

表1

  上报时间  经度  纬度  11:00:01  31.15494078  121.8005998  11:00:02  31.15521973  121.8004696  11:00:03  31.15552658  121.8003264  11:00:04  31.15586132  121.8001701  11:00:05  31.15622396  121.8000008  11:00:06  31.15660868  121.7998212  11:00:07  31.15700386  121.7996367

步骤S104：接收测试终端和网络侧发送的各种测试数据。

在测试时，测试终端的Uu接口能够实时测量电平值、载干比等测试数据，并发送测量到的测试数据，测量和发送测试数据的时间差可以忽略不计，即认为测量测试数据的时间与发送相应测试数据的时间相同。以测试终端发送的电平值、载干比为例，接收到的各种测试数据与对应的测量或发送时间的对应关系如表2所示。

表2

  测量时间  电平值  载干比  11:00:01  -74.3  -0.7  11:00:02  -75.2  0.2  11:00:03  -76.6  0.6  11:00:04  -79.2  3.2  11:00:05  -78.5  1.5  11:00:06  -69.8  -7.2  11:00:07  -73.3  -3.7

网络侧Iub、A、Iu等接口能够实时测量发送/接收总宽带功率、基站发射功率等各种测试数据，并发送测量到的测试数据，同样，网络侧也能够测得并记录与上述各种测试数据对应的测量时间，且也认为测量测试数据的时间与发送相应测试数据的时间相同。

步骤S105：以时间为匹配量，将各测试点的经纬度值与各种测试数据进行匹配。具体为：

将得到的各测试点的经纬度与测试终端同一时间发送的各种测试数据一一对应起来，得到网络中测试路径所处网络区域的信号质量分布情况，仍以测试终端发送的电平值、载干比为例，如表3所示。

表3

  时间  经度  纬度  电平值  载干比  11:00:01  31.15494078  121.8005998  -74.3  -0.7  11:00:02  31.15521973  121.8004696  -75.2  0.2  11:00:03  31.15552658  121.8003264  -76.6  0.6  11:00:04  31.15586132  121.8001701  -79.2  3.2  11:00:05  31.15622396  121.8000008  -78.5  1.5  11:00:06  31.15660868  121.7998212  -69.8  -7.2  11:00:07  31.15700386  121.7996367  -73.3  -3.7

进一步，可以将网络侧发送的测试数据，根据网络侧测试数据的测试或发送时间，将测试数据与测试点的经纬度也一一对应起来，得到网络中测试路径所处网络区域的网络质量分布情况。

步骤S106：根据匹配结果输出信号质量分布图。具体为：

例如：如图5所示为一条测试路径上的信号质量(以载干比为例)分布示意图。其中，X的范围表示载干比的取值范围，不同的载干比范围在图3上显示的灰度不同。

步骤S107：根据信号质量分布图，对无线通信网络进行优化。

根据本发明的上述方法可以构建一种测试点定位装置，如图6所示，包括：第一位置关系获取模块111、第二位置关系获取模块112和定位模块113。

第一位置关系获取模块111，用于确定沿测试路径移动的测试终端所在测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离，并根据该测试点与基站之间的距离以及服务基站的经纬度，确定出该测试点的经纬度满足的第一位置关系。

第二位置关系获取模块112，用于确定测试路径中任意点的经纬度满足的第二位置关系。

定位模块113，用于将满足第一位置关系和第二位置关系的经纬度，确定为测试点的经纬度。

上述测试点定位装置，还可以包括：时间提前量获取模块114，用于获取测试终端发送测试数据时上报的时间提前量。第一位置关系获取模块111计算时间提前量获取模块114获取的时间提前量与光速的乘积，得到相应测试点与基站之间的距离。

上述测试点定位装置，还可以包括：上报时间记录模块115，用于记录测试终端在各测试点上报测试数据时的上报时间。第一位置关系获取模块111按上报时间的先后顺序，依次确定出各测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离。

定位模块113，还用于当确定出测试点的经纬度不止一组经纬度值时，根据测试终端在该测试点相对于基站的方位角，将位于所述方位角上的一组经纬度值确定为该测试点的经纬度；或将与上一个测试点的经纬度最接近的一组经纬度值，作为该测试点的经纬度。

根据本发明的上述方法可以构建一种测试点与测试数据的对应装置，如图7所示，包括：测试数据获取模块10、测试点定位模块/装置11和数据处理模块12。

测试数据获取模块10，用于接收测试终端在测试点上报的测试数据。

测试数据获取模块10，还用于接收网络侧上报的测试数据，以及记录测试终端在各测试点上报测试数据时的上报时间，确定出在上述上报时间网络侧获得的测量数据。

测试点定位模块/装置11，用于确定沿测试路径移动的测试终端上报测试数据时所在测试点与所述测试终端的服务基站之间的距离，根据该测试点与基站之间的距离以及服务基站的经纬度，得到该测试点的经纬度满足的第一位置关系；并确定测试路径中任意点的经纬度满足的第二位置关系；以及将满足第一位置关系和第二位置关系的经纬度，确定为该测试点的经纬度。

测试点定位模块/装置11，可以是一个装置，也可以是其他装置中的一个模块，其结构和功能与上述测试点定位装置相同，在此不再赘述。

数据处理模块12，用于建立所述测试点经纬度与测试终端在所述测试点上报的测试数据之间的第一对应关系。

数据处理模块12，还可以用于建立测试点经纬度与在该测试点对应的上报时间网络侧获得的测量数据之间的第二对应关系。

本发明实施例提供的测试点定位、测试点与测试数据的对应方法及装置，通过确定沿测试路径移动的测试终端上报测试数据时所在测试点与基站之间的距离；并根据该测试点与基站之间的距离以及基站的经纬度，得到该测试点的经纬度满足的第一位置关系；将满足所述第一位置关系和第二位置关系的经纬度，确定为所述测试点的经纬度；在接收不到GPS信号的情况下，能够借助无线通信系统定位测试点，确定测试点的经纬度信息，准确地将测试点的各种测试数据与该点的经纬度信息一一对应起来，建立测试点经纬度与测试终端在该测试点上报的测试数据之间的第一对应关系并输出；同时还可以建立测试点经纬度与在该测试点对应的上报时间网络侧获得的测量数据之间的第二对应关系并输出；根据第一对应关系和第二对应关系得到测试路径的信号质量分布图；并根据信号质量分布图，分析网络质量，有效地定位网络质量问题，在无法接收到GPS信号时，仍然能够实现对无线通信网络的测试和优化，提高了网络优化质量和效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化、替换或应用到其他类似的装置，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。