[發(fā)明專利]一種基于時空特性的手機(jī)信令數(shù)據(jù)精細(xì)化預(yù)處理方法

有效

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• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112312303B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張奇;陸振波;劉志遠(yuǎn);張靜芬;張改;萬紫吟;劉娟;楊晨;余冠一
• 申請（專利權(quán)）人: 南京瑞棲智能交通技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/20
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 劉暢

本發(fā)明公開了一種基于時空特性的手機(jī)信令數(shù)據(jù)精細(xì)化預(yù)處理方法，包括以下步驟：(1)原始手機(jī)信令數(shù)據(jù)與研究區(qū)域基站信息匹配；(2)錯誤基站信息識別與反饋；(3)同一空間位置信令數(shù)據(jù)合并；(4)漂移數(shù)據(jù)軌跡降噪處理；(5)全類型乒乓數(shù)據(jù)優(yōu)化處理。針對手機(jī)信令數(shù)據(jù)精度低、數(shù)據(jù)量大、噪聲數(shù)據(jù)多、時空位置復(fù)雜等特點，本發(fā)明對手機(jī)信令數(shù)據(jù)預(yù)處理過程中的每一步驟賦予更加精細(xì)化的方法，不僅能夠為研究城市職住空間分布、交通規(guī)劃等領(lǐng)域提供精確的數(shù)據(jù)支撐，也為通信運(yùn)營商維護(hù)其基站位置信息提供實時有效反饋，降低運(yùn)營成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于時空特性的手機(jī)信令數(shù)據(jù)精細(xì)化預(yù)處理方法。

背景技術(shù)

在大數(shù)據(jù)時代，手機(jī)作為便利人與人溝通的工具，持有量一直呈爆發(fā)式地增長，尤其是隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運(yùn)作需要的第四代移動通信(4G)開始興起后，徹底改變了人們的生活方式。手機(jī)用戶頻繁的通話、短信以及主被動上網(wǎng)行為使得手機(jī)信令數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)激增，以蘇州為例，蘇州市范圍內(nèi)一天產(chǎn)生約20億條記錄的4G信令數(shù)據(jù)。

手機(jī)信令數(shù)據(jù)完整地包含了時間、經(jīng)度和緯度信息，可以刻畫對應(yīng)手機(jī)用戶一天的出行行為，特別是4G技術(shù)使得手機(jī)數(shù)據(jù)的質(zhì)量有了大幅提升，手機(jī)數(shù)據(jù)的全時空覆蓋特性更為明顯。如果通過挖掘整個城市手機(jī)用戶的交通出行信息，就可以得到對應(yīng)城市的人口密度、居民出行及職住空間分布等信息，這將有助于在現(xiàn)代復(fù)雜交通網(wǎng)絡(luò)下研究城市建設(shè)、交通規(guī)劃、路網(wǎng)監(jiān)測等領(lǐng)域。

但是，手機(jī)信令數(shù)據(jù)的噪聲數(shù)據(jù)較多，主要存在錯誤基站數(shù)據(jù)，漂移數(shù)據(jù)、乒乓數(shù)據(jù)等特有的噪聲數(shù)據(jù)。錯誤基站數(shù)據(jù)是指通信運(yùn)營商在對基站的運(yùn)營維護(hù)過程中，由于工作人員可能存在的一系列疏忽，導(dǎo)致基站經(jīng)緯度數(shù)據(jù)與實際基站的位置不符，這會大大增加后續(xù)通信運(yùn)營商的運(yùn)維成本。目前的研究中還沒有考慮如何處理錯誤基站數(shù)據(jù)的情況。漂移數(shù)據(jù)是用戶從臨近基站切換至遠(yuǎn)處基站后，又切換回臨近基站的信令數(shù)據(jù)。乒乓數(shù)據(jù)是指用戶所處位置可能在多個基站的覆蓋范圍內(nèi)，手機(jī)信號在兩個或多個基站間來回切換。在處理乒乓數(shù)據(jù)時由于在兩個基站來回切換的乒乓數(shù)據(jù)情況較多且處理邏輯簡單，很少有研究探討在多個基站來回切換時的乒乓數(shù)據(jù)處理方法。因此，對手機(jī)信令數(shù)據(jù)的預(yù)處理需要更精細(xì)化的方法。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：為了克服上述現(xiàn)有研究的不足，本發(fā)明提供了一種基于時空特性的手機(jī)信令數(shù)據(jù)精細(xì)化預(yù)處理方法。將原始手機(jī)信令數(shù)據(jù)與研究區(qū)域基站信息進(jìn)行匹配，考慮錯誤基站信息的干擾，識別出潛在錯誤基站，對同位置的手機(jī)信令數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，基于時空特征對漂移數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用前綴和與差分的優(yōu)化算法對在多個基站來回切換時的全類型乒乓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。不僅能有效提高對手機(jī)信令數(shù)據(jù)預(yù)處理的效率，同時能夠反饋把潛在的錯誤基站信息反饋給通信運(yùn)營商，降低其運(yùn)營成本。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種基于時空特性的手機(jī)信令數(shù)據(jù)精細(xì)化預(yù)處理方法，該方法包括以下步驟：

(1)原始手機(jī)信令數(shù)據(jù)與研究區(qū)域基站信息匹配；

(2)潛在錯誤基站信息識別與反饋；

(3)同位置信令數(shù)據(jù)合并；

(4)漂移數(shù)據(jù)軌跡降噪處理；

(5)全類型乒乓數(shù)據(jù)優(yōu)化處理；

其中，所述的手機(jī)信令數(shù)據(jù)包括：

1)日期date：手機(jī)信令數(shù)據(jù)產(chǎn)生的日期；

2)記錄編號id：唯一標(biāo)識每一條信令數(shù)據(jù)；

3)用戶編號msisdn：唯一標(biāo)識每一位用戶；

4)基站小區(qū)編號tac：基站所屬小區(qū)的編號；

5)基站扇區(qū)編號cell：基站所屬小區(qū)內(nèi)扇區(qū)的編號；

6)開始時間begin_time：用戶連接基站的開始時間；