2024年4月13日发(作者：)

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常驻用户高精度定位技术探索与实践

文|张国鹏 卜寅 孙宏

摘要：在我国经济发展中，家庭宽带的重要性、战略性、基础性、先导性地位日益显现，已经在相当长的一段时间里

推动第三产业的转变，促进经济结构优化，加快增长动力转换，塑造国际竞争优势的战略基础。江苏联通为提升用户

的体验感知，进行了大规模的千兆网络升级改造。本文针对目前江苏联通移动网络用户的服务质量实际情况，深入分

析了移动网络用户的需求，精准识别关键问题，利用高精度定位技术，对如何通过数字化手段，精准得识别移网用户

的常驻地点，压实属地营业厅责任，提升营销效率和客户满意度作出探讨。

关键词：移网；用户满意度；高精度定位技术

一、当前移动通信常驻用户高精度定位技术面临问

题分析

家庭家宽（简称宽带）市场是运营商重要的收入来

源，江苏联通为提升用户的体验感知，进行了大规模的

千兆网络升级改造。传统的面向家宽市场的营销，主要

是通过投放媒体广告、营业厅直销、重点区域地推等广

撒网模式进行，成本高、效果差。当前，在室内位置中

使用的位置定位技术存在着总覆盖面很窄、配置费用比

较高等诸多问题。如何改善定位准确率，使室内和户外

的空间位置保持无缝连接，是目前我国在进行高精密的

位置测量时必须要考虑的一个重要问题。因此如何通过

数字化手段，精准识别移网用户的常驻地点，压实属地

营业厅责任，提升营销效率和客户满意度，是日常营销

过程中面临的重要问题。业界主流一般用逻辑小区做定

位，精度500m×500m，仅能支撑无差别外呼，无法有

效根据千兆社区分布进行精准融合套餐推荐；也有部分

厂家通过MR定位识别常驻用户，由于室内无MDT，

5G无MDT，定位精度不足，导致外呼成功率很低且用

户满意度低。本文创新课题的核心能力是移动网络用户

常驻地识别，项目组创造性引入第三方终端数据，与

MR数据、信令数据相结合，在AI能力的加持下，极大

丰富了网络特征库，降低特征库空洞比例50%。同时通

过常驻用户纠偏算法、室内外区分算法、建筑物匹配等

多维定位算法，构筑核心精准定位能力，最大化提升全

量普通MR的定位精度，定位精度达到73.4m。对比之

下，业界单纯依赖MDT数据进行指纹匹配的定位精度

仅300m左右。

二、常驻用户高精度定位技术探索

（一）MR关键技术及应用场景

定位技术分类

App定位法：对S1-U口信令进行分析，获得了用

户的定位。这种算法需要在户外进行准确的定位，而且

大部分App的经纬方向加密，不能进行分析，可以得到

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的样品点数有限。

TA+AOA定位：利用TA可以估算出基站与用户端

的距离，然后利用AOA的数据获取该终端的大概的定

位。这种方法在建筑密集的地方，准确率一般在100-

200m左右。

三角定位：基于MR场强度和工参数的信息，采用

基于最大相邻区域和最大相邻区域的三角、多边形的方

法，求出中心点，通过场强度的权重漂移，得到定位结果。

但是利用该方法很容易由于邻区信息不完整、精度不高，

造成不准确的定位精度。

基于指纹库的定位：该方法也叫特征匹配方法，源

于数据库定位，该方法要求预先建立指纹数据库，用以

存储离散的信号强度和位置的坐标。可以利用多路径的

特征信息，将其与数据库中的指纹相结合进行定位，从

而能够更好地处理各种复杂的情况，识别出不同的室内

和户外使用者，从而达到室内分层覆盖评估和业务定位。

定位算法实施

利用网络测量、网络结构和用户行为对网络中的通

话用户进行粗略和快速定位，依据用户与网络中基站的

连接状态来构造多维方程组，通过联立求解获取初始定

位结果，并依据用户行为的关联分析，对初始定位结果

进行校正，得到最终定位结果。其中包含基于RTT时延

的定位能力和基于WCCL（WeightedCentroidCorrectionLo

calization）的快速定位能力。基于RTT时延的定位能力，

又称为“三角定位能力”，如图1所示。基于终端测量

的TOA值，分别计算测量MR与周边基站的位置关系，

求解方程组后可粗略获得终端位置。该方法是一种通过

加权的拓扑质心来进行位置计算的快速、低成本的定位

方法，主要使用MR中测量的多个小区构造多边形获取

质心，并使用MR接收到的小区信号强度作为加权因子

进行质心修正。应用于对精度要求不高的城区（平均站

间距在800米以内）进行初始网络评估，过以上两种定

位能力，可实现定位精度达到100-150m。

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图1 三角定位原理

（二）MDT关键技术及应用场景

3GPP在R10版本中提出了一种路测运营成本的解

决方案，即MDT技术。这种技术是通过UE采集信号

强度和地理位置等方面的数据。之后R11-R14版本对

MDT进行了一定的改进，其中MDT将被冻结的R16中

作为5G的大容量的数据收集模式，并在将来实现5G

网络的全面覆盖。这一部分简单地阐述了MDT的工作

机制、应用场景以及MDT技术在5G中的演变。

工作机制

图2 MDT框架

在图2中显示了MDT的架构。图中OAM（Opera

tion,AdministrationAndMaintenance）是指操作、管理和

维护系统，该系统负责MDT数据收集的启动和控制；

TCE（TraceCollectionEntity），是一种用于MDT的追踪

收集实体，也就是MDT服务器；LTE是指移动管理节

点（MobilityManagementEntity,MME），其主要职责是对

信号进行处理；RAN是无线电接入网络。从图2可以

看出，OAM确定MDT组态的参数，并且向RAN中的

RunnodeB（eNB）传输该数据；eNB在收到MDT组态后，

将其转发至UE，启动MDT的作用；在完成有关的测定

之后，UE将该测量的结果汇报给eNB；eNB向TCE传

送该数据以供进一步的研究。在MDT的测量模式中，

UE首先将其保存到当地，然后再提交测试数据，这个

处理通常是在UE在闲置的情况下进行的。为了对MDT

进行测量，必须具有比UE接收器灵敏度更高的信号电

平。当一个信号等级降低到某个程度，UE就会被诊断

为进入“覆盖洞”。利用对测量记录的数据进行统计和

解析，操作员能够探测到覆盖洞的所在，从而为改善覆

盖率提供了一些线索。

应用方向

MDT技术以用户的地理位置为基础，充分体现了网

络的实际状况，使网优技术人员免去了大量的测试和数

据的工作，节约了大量的人工和资源，它的主要用途是：

解决顾客投诉。通过采用信令的MDT测量技术对

某一特定UE测量数据进行收集，可以对其进行实时检

测，并对其进行及时准确地检测和及时处理。

采集全网覆盖数据。通过MDT技术可以做到24小

时连续地进行，对全网覆盖区域进行历遍，可以在全网

范围中应用，从而有效地解决了传统路测技术在这一领

域的缺陷，为整个系统的规划与最优化工作奠定了坚实

的基础。

越区覆盖问题。通过对MDT测试结果中UE的定

位和接收信号的强弱进行分析，确定小区覆盖情况在计

划的范围内，进而进行有目标地调节，并在一定程度上

控制了小区的覆盖面，减少了网络中的越区覆盖点和导

频源的比率。

发现上下行不平衡问题。MDT测量报告能为LTE

接入时的传输能力裕度，得到用户端的实际上行情况。

通过对用户所在的无线环境进行评价，优化网络和天馈

系统的参数，从而解决上下行不平衡问题。

三、常驻用户高精度定位技术实践分析

本文提出一种基于第三方终端数据，丰富传统的网

络特征库，通过随机森林匹配、室内外区分、建筑物匹

配等的多维定位算法，构筑核心精准定位能力，定位精

度达到73.4m。该技术基于核心精准定位能力，构建常

驻用户纠偏算法，结合进行现场数据调优验证，输出社

区级常驻用户清单，实现80%社区常驻用户查准率。

以下基于常驻用户高精度定位技术的实践进行分析。

（一）基于MDTMR的定位能力

MDT：LTE3GPP协议中引入，运营商通过签约用户

的商用终端或测试终端进行测量上报数据，部分替代传

统的路测工作，实现自动收集终端测量数据。

MDTMR中终端会上报GSP信息与网络测量信息，

因此相比普通MR场景，可以认为定位精度与GSP精

度相当。通过实际测试验证，基于MDT的定位精度为

20m-40m。具体验证方法如下：①计算对应时刻测试终

端路测经纬度与MDT上报经纬度的距离。②对每个时

刻距离误差从小到大进行排序，获取CDF曲线。③选

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量相对较少。

基于以上特征通过大规模测试、历史数据分析、大

数据挖掘等工作，构建室内外区分的特征库。

2.基于高精度电子地图中的楼宇信息，对MR数据

进行地物匹配

取处的距离误差作为定位精度。

基于MDT的定位能力虽然精度较高，但存在两个

天然缺点，在面向常驻用户识别的场景下，无法发挥

出其高精度的优势。第一，MDTMR上报需要手机上报

GPS信息，在常驻用户识别的场景，主要是识别室内用

户。而室内场景GPS信息的缺失，导致MDTMR可用

性大打折扣。第二，MDTMR需要用户签约且需要终端

能力支持，根据统计MDTMR占比仅占全量MR数据的

1.31%，因此无法对大量的普通MR数据进行定位，如

表1所示。

表1

MR数据定位

MR数量MDT数量

51106

带经纬度的

MDT数量

670772

带经纬度MDT占

MR比例

1.31%

（二）MDT特征库与随机森林匹配算法

基于以上两点出发，快速定位精度不足，而MDT

数据量不足，被本文考虑基于MDT数据构建网络特征

库，通过AI算法能力的加持，将普通MR与MDT特征

库相结合，从而提升普通MR的定位精度，解决了MDT

数据量不足的问题。①首先通过MDT等高精度的数据

源，通过AI算法构建网络特征库。②利用随机森林模

型，将普通MR与网络特征库向匹配。相对传统指纹匹

配，随机森林定位算法经过更加细致的特征分析、特征

优化、特征编码，使用的特征信息更丰富。原始指纹匹

配主要使用小区对应电平构建指纹库；随机森林使用了

MR中更多的信息，如TA、ECNO、电平差等，并对特

征进行编码，最终使用的特征100+。用随机森林（决策树）

模型匹配相对指纹匹配，模型信息更加丰富，匹配准确

性进一步增强，Bagging类算法本身对过拟合、鲁棒性

有一定增强。基于MDT特征库与随机森林模型训练，

普通MR定位精度：40-70m。

（三）室内外区分能力

在以上能力的基础上，我们通过室内外区分算法，

构建室内场景的网络特征库，用于解决室内场景的问题。

室内外区分能力，主要是通过如下两个方面构建：

1.构建室内外区分特征库，我们发现室内外网络在

如下方面存在一定的特征

电平特征：室内信号因墙体损耗，与室外信号在电

平上存在一定差异。

移动特征：室内场景信号移动性相对较低。

呼叫特征：室内场景长呼的比例，较室外场景高

很多。

小区特征：与室分的部署策略相关。

切换特征：不切换或者乒乓切换的比例，相对较高。

邻区特征：受墙体损耗的影响，室内场景邻区的数

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图3 匹配后

通过以上两个步骤，可实现85%室内外区分准确率。

（四）基于三方终端数据，构建高精度网络特征库

第三方终端数据，是终端基于OTT应用、WIFI信息、

GPS数据等多维度信息，整合行业OTT和终端性能管理

数据，全国每天百亿份样本，通过构建特征库提升网络

侧普通MR的定位精度，从300米提升到50-80米。相

比传统的MDT特征库，在室内空洞问题、数据量少的

两个问题上，有非常大的提升。

（五）基于高精度定位结果的常驻用户纠偏算法

在高精度定位能力下，通过分析用户的长期轨迹特

征，通过AI聚类算法，识别用户常驻地，构建常驻用

户清单，包括白天办公地、晚上住宅社区等。高精度定

位能力，叠加常驻用户纠偏定位，定位精度40-60m。

（六）小结

基于第三方高精度网络特征库匹配、随机森林匹配、

快速定位等定位算法，结合室内外区分算法与常驻用户

纠偏算法，实现综合定位精度40-70m；同时通过移网

用户流量消耗、驻留时长、业务类型等多维度构建用户

画像，同时将高精度定位MR数据和千兆网络社区图谱

进行匹配，经过多轮次的反复验证调优，实现移动网络

用户的常驻地识别，常驻用户查全率70%，常驻用户查

准率80%，从而精准识别固网潜在用户。

四、结束语

移网用户常驻地识别能力作为通用的基础能力，除

了在家宽市场上支持精准营销外，在政企、网络市场上

也大有可为。面向智慧城市，精准识别目标人群常驻轨

迹，实行高效监控，支撑智慧城市建设；面向传统网络

业务，精准支撑投诉用户轨迹回放，用户投诉免现场路

测，同时解决路测投诉无法复现、部分物业路测不可达

（下转第67页）

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——以洛阳地铁1号线为例

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BIM技术在管线综合中的应用研究

文|邱智铖

摘要：BIM碰撞检查和管线综合优化可以排除碰撞点，设计人员根据检测结果，通过数次优化变更，能够形成达到多

专业交叉配合的理想模型；对管线排布方案进行优化，避免后期的设计变更及施工返工，提高了设计效率，降低了施

工成本。

关键词：BIM；碰撞检查；管线综合；管线排布；零碰撞；深化设计

随着经济发展水平的不断提高，城市化进程加快，

城市的人数急剧增加，民用汽车持有量增长，城市交通

的拥挤状况越来越严峻。城市轨道交通具有大运量、高

速度、低能耗等优势，作为一种高效低碳的公共交通，

成为城市居民出行的首选。城市轨道交通的发展有效缓

解城市交通拥挤现象使居民更容易出行，大大提高城市

发展水平。“BIM”出现《2011-2015年建筑业信息化

发展纲要》中，随后发布的《关于推进建筑业发展和改

革的若干意见》深化BIM概念，推动了BIM技术在我

国工程建设领域的应用，BIM技术的探索实践不仅在建

筑业应用广泛，在地铁施工中的应用也很广泛和深入。

BIM技术在国内城市轨道交通行业的应用正迅速发展。

北京、上海、广州、深圳、长沙、洛阳等多个城市的交

通轨道项目中都应用了BIM技术。大部分项目应用BIM

进行3D建模、进度管理、管综综合优化以及自动碰撞

检测等。

BIM是英文“Building Information Modeling”的缩写，

BIM 技术起源于20世纪70年代，由Chuck Eastman 教

授创立。他想通过建模技术将复杂的建设过程通过模型

表达出来，使建设过程更加直观和可量化。

目前碰撞检查和管线综合优化是BIM技术在城市轨

道交通项目中应用最为广泛的，BIM碰撞检查通过碰撞

测试将模型中出现的碰撞问题在施工前进行调整完善，

对管线排布方案进行优化，避免后期的设计变更及施工

返工，提高了设计效率，降低了施工成本。

一、BIM碰撞检查

现代城市轨道交通设计一直是多专业、多工种、多

领域相互配合协作而成的复杂工程。特别是在地铁车站

的站厅和站台顶部空间，水、电、通风、弱电等专业的

各类管线数量庞大、规格异常复杂，合理高效的管线综

合排布是设计人员追求的目标，也能够反映出设计单位

的设计水平。设计图中交错复杂的管线路由可以用不同

宽度、不同颜色的线条在CAD视图界面上来进行区分，

而在工程蓝图上这些管线路由给施工人员呈现的是密密

麻麻、交错排列的线条，分辨难度大。因为二维的问题，

各专业管线的高度只能通过文字描述，无法直观呈现。

在相对局促的空间，如走廊交叉路口、上下楼层联通孔

洞、大小拐角等，图纸是没有办法通过局部放大的方法

呈现具体做法，给施工带来二次设计成本。而BIM技术

碰撞检查功能可以检测出不易发现的碰撞点。将“有压

让无压、小管让大管”“暖通管大先高排、强弱电整合、

水管靠边走低”等基础设计原则录入系统，系统就可以

（上接第48页）和业网协同发展再上一个台阶。

痛点的问题。用户精准定位能力将助力江苏联通基础运

作者单位：张国鹏 卜寅 孙宏 中国联合网络通信有

营管理水平提升，通过数字化能力，让末梢一线营销、

限公司江苏省分公司

运营、维护等工作更精准、更高效，确保基础网络质量

参  考  文  献

[1]李智峰.基于网格化和大数据的移动网络覆盖质量评估方法研究[J].无线互联科技,2021,18(09):24-25.

[2]何春. 基于LTE移动通信新型室分系统的设计与实现[D].电子科技大学,2021.

[3]许友兵. 居民小区LTE无线网络规划部署与质量提升策略研究[D].南华大学,2020.

[4]张云伟. 无线定位技术及位置验证服务技术研究[D].南京邮电大学,2021.

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