一種無線終端定位方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種無線終端STA定位方法及裝置，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)WLAN中的無線控制器AC上，其中該AC用于管理WLAN中多個(gè)無線接入點(diǎn)AP，該方法包括以下步驟：向待定位STA的關(guān)聯(lián)AP發(fā)送采集控制指令，該采集控制指令用于指示該關(guān)聯(lián)AP向待定位的STA發(fā)送信標(biāo)測(cè)量請(qǐng)求BMRQ；通過AC的下行接口獲取N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)，其中N為自然數(shù)；在N大于或等于3時(shí)，根據(jù)N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)以及N個(gè)AP的位置計(jì)算待定位STA的位置。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)成本低，兼容性好，且能夠大幅度降低用戶組網(wǎng)部署成本。
【專利說明】一種無線終端定位方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及無線局域網(wǎng)中無線終端定位方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]GPS以及北斗等衛(wèi)星定位系統(tǒng)解決了室外終端定位的問題，目前這些定位系統(tǒng)已 經(jīng)在軍用以及民用市場(chǎng)取得了廣泛的應(yīng)用。然而受制于衛(wèi)星信號(hào)穿透能力等客觀問題，目 前這些衛(wèi)星定位系統(tǒng)無法在室內(nèi)環(huán)境中靈活使用。隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和在世界范 圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，其開始承擔(dān)起室內(nèi)定位的任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種無線終端STA定位裝置，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)WLAN中的 無線控制器AC上，其中該AC用于管理WLAN中多個(gè)無線接入點(diǎn)AP，該裝置包括:采集發(fā)起 單元、采集解析單元以及定位計(jì)算單元，其中:
[0004]采集發(fā)起單元，用于向待定位STA的關(guān)聯(lián)AP發(fā)送采集控制指令，該采集控制指令 用于指示該關(guān)聯(lián)AP向待定位的STA發(fā)送信標(biāo)測(cè)量請(qǐng)求BMRQ ；
[0005]采集解析單元，用于通過AC的下行接口獲取N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng) 度參數(shù)，其中N為自然數(shù)；
[0006]定位計(jì)算單元，用于在N大于或等于3時(shí)，根據(jù)N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào) 強(qiáng)度參數(shù)以及N個(gè)AP的位置計(jì)算待定位STA的位置。
[0007]本發(fā)明還提供一種無線終端STA定位方法，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)WLAN中的無線控制 器AC上，其中該AC用于管理WLAN中多個(gè)無線接入點(diǎn)AP，該方法包括以下步驟:
[0008]步驟A、向待定位STA的關(guān)聯(lián)AP發(fā)送采集控制指令，該采集控制指令用于指示該關(guān) 聯(lián)AP向待定位的STA發(fā)送信標(biāo)測(cè)量請(qǐng)求BMRQ ；
[0009]步驟B、通過AC的下行接口獲取N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)，其中 N為自然數(shù)；
[0010]步驟C、在N大于或等于3時(shí)，根據(jù)N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)以及 N個(gè)AP的位置計(jì)算待定位STA的位置。
[0011]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能夠主動(dòng)根據(jù)定位需要獲得計(jì)算STA位置的無線信號(hào)強(qiáng) 度參數(shù)，并且是建立在對(duì)既有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制的重新利用上，實(shí)現(xiàn)成本低，兼容性好，且能夠大幅 度降低用戶組網(wǎng)部署成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式中無線終端定位裝置的邏輯結(jié)構(gòu)以及硬件環(huán)境示意 圖。
[0013]圖2是本發(fā)明一種實(shí)施方式無線終端定位的典型應(yīng)用場(chǎng)景圖。
[0014]圖3是本發(fā)明一種實(shí)施方式中無線終端定位方法的處理流程圖。[0015]圖4是本發(fā)明另一種實(shí)施方式中無線終端定位方法的處理流程圖。
[0016]圖5是本發(fā)明中BMRQ報(bào)文的部分格式示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明中BMRP報(bào)文的部分格式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在無線局域網(wǎng)(以下簡(jiǎn)稱WLAN)定位技術(shù)中，位于控制層面的設(shè)備(比如AC)首先 通過不同接入點(diǎn)AP監(jiān)聽同一個(gè)無線終端STA發(fā)出的無線信號(hào)，通過信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)(比如 RSSI)確定其距離。當(dāng)監(jiān)聽到同一個(gè)SAT的AP數(shù)量大于等于三臺(tái)時(shí)，由于AP的位置是固定 的，且對(duì)于控制層面而言是已知的，因此可以通過三點(diǎn)定位算法通過解一個(gè)三元方程來計(jì) 算出STA的位置，并可在地圖或者任意一個(gè)參考體系中對(duì)該位置進(jìn)行標(biāo)注。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)的 時(shí)候，若監(jiān)聽到STA的AP數(shù)量多于3個(gè)，則定位精度通常會(huì)更高。
[0019]以上描述了一種理論上的實(shí)現(xiàn)方法。但是結(jié)合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的實(shí)際來看，當(dāng)STA關(guān)聯(lián) 到某個(gè)WLAN內(nèi)某個(gè)AP后，其通常只會(huì)在自身工作的信道上收發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文；而幾乎不會(huì)主動(dòng) 在其他信道發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。為了能夠得到STA的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)，AP必須能夠監(jiān)聽到STA發(fā) 送的無線信號(hào)；為了滿足這個(gè)要求，可以采用兩種方式來實(shí)現(xiàn)。
[0020]一種實(shí)現(xiàn)方式是在WLAN中部署大量監(jiān)聽AP，這些監(jiān)聽AP專門提供不同信道的監(jiān) 聽服務(wù)，獲取STA的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)，由于監(jiān)聽AP并不實(shí)際為STA提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，因此其 可以隨意變化自身的工作信道。另一種實(shí)現(xiàn)方式是多個(gè)工作AP均工作在同一信道，這樣一 來很多工作AP都能感知到STA的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)。
[0021]然而在WLAN中部署大量專用于監(jiān)聽的AP，這會(huì)導(dǎo)致監(jiān)聽AP與工作AP的比例通常 會(huì)達(dá)到2:3，甚至更高的比例。如前所述，監(jiān)聽AP通常無法向工作AP那樣為STA提供網(wǎng)絡(luò) 接入服務(wù)，這種實(shí)現(xiàn)方案無疑會(huì)增加用戶網(wǎng)絡(luò)部署的成本。另一種實(shí)現(xiàn)方式是在一個(gè)連續(xù) 區(qū)域內(nèi)將N個(gè)(通常為大于或等于3的自然數(shù))AP工作在同一信道。假設(shè)用戶網(wǎng)絡(luò)需要在10 個(gè)信道上提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，假設(shè)N為4，此時(shí)該連續(xù)區(qū)域需要部署40個(gè)AP。多個(gè)AP工作在 相同的信道上，這會(huì)導(dǎo)致這幾個(gè)AP互相之間的干擾通常比較嚴(yán)重。如果要想在一定程度上 改善信道沖突而引發(fā)相互干擾的問題，此時(shí)組網(wǎng)方案通常需要采用高密覆蓋High-Density 方式來實(shí)現(xiàn)，但這樣組網(wǎng)部署成本通常較高。
[0022]本發(fā)明提供一種成本較低且兼容性較好的定位解決方案來解決目前遭遇到的困 境和挑戰(zhàn)。請(qǐng)參考圖1，以計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)為例，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種 STA定位裝置，該裝置作為一個(gè)計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行在無線控制器AC。AC在硬件層面上通常包 括CPU、內(nèi)存、非易失性存儲(chǔ)器以及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)相關(guān)的硬件等。CPU可以將從非易失性存儲(chǔ)器 中將該裝置對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序加載到內(nèi)存中運(yùn)行形成該裝置。在邏輯層面上，該裝置包括: 采集發(fā)起單元、采集分析單元以及定位計(jì)算單元。請(qǐng)進(jìn)一步參考圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)所 需的一種典型的WLAN組網(wǎng)圖。該WLAN包括AC以及若干AP。請(qǐng)綜合參考圖1、圖2以及圖 3，在該STA定位裝置在運(yùn)行過程中執(zhí)行如下處理流程。
[0023]步驟101，采集發(fā)起單元向待定位STA的關(guān)聯(lián)AP發(fā)送采集控制指令，該采集控制指 令用于指示該關(guān)聯(lián)AP向待定位的STA發(fā)送信標(biāo)測(cè)量請(qǐng)求(Beacon Measurement Request, BMRQ)；
[0024]步驟102，采集解析單元通過AC的下行接口獲取N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)，其中N為自然數(shù)；
[0025]步驟103，定位計(jì)算單元在N大于或等于3時(shí)，根據(jù)N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)以及N個(gè)AP的位置計(jì)算待定位STA的位置。
[0026]在分布式WLAN中，其通常采用AC+Fit AP的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所謂Fit AP (瘦AP)其是相對(duì)與傳統(tǒng)的胖AP (Fat AP)而言的。與FAT AP不同的是，F(xiàn)it AP上絕大部分控制層面的處理都被集中到AC上了，比如密鑰協(xié)商以及認(rèn)證等等控制業(yè)務(wù)通常都在AC上進(jìn)行處理； 對(duì)于一些控制報(bào)文，AP通常也會(huì)通過其與AC預(yù)先建立的隧道(比如CAPWAP隧道)上送給AC 進(jìn)行處理。在這樣的架構(gòu)中，AC是整個(gè)組網(wǎng)的核心，從AC的角度可以看到整個(gè)WLAN的運(yùn)行狀況。
[0027]在一些規(guī)模化的WLAN中，在STA接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其可能根據(jù)STA內(nèi)置的算法規(guī)則在多個(gè)可以偵聽到的AP中選擇一個(gè)合適的AP接入網(wǎng)絡(luò)。接入過程可以包括與AP之間的鏈路認(rèn)證以及關(guān)聯(lián)操作，接下來再通過AC完成身份認(rèn)證和密鑰協(xié)商等，以便順利接入網(wǎng)絡(luò)。STA 接入網(wǎng)絡(luò)之后，AC作為管理的核心，其上通常會(huì)保存著AP與STA的關(guān)聯(lián)關(guān)系表。請(qǐng)參考表 I的示意。也就是說在AC上可以明確知道某個(gè)STA與哪個(gè)AP相關(guān)聯(lián)，或者說是通過哪個(gè)AP 接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的。表I中僅僅是各個(gè)AP與STA標(biāo)識(shí)的示例，實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中可能會(huì)采用每個(gè)STA的MAC地址來標(biāo)識(shí)STA，采用AP的BSSID (通常是AP的MAC地址)來標(biāo)識(shí) AP。值得注意的是，一個(gè)物理AP設(shè)備上有可能會(huì)存在多個(gè)AP，本發(fā)明并不局限于一個(gè)物理可見的AP，而是從AC管理的AP這個(gè)視角來衡量的。
【權(quán)利要求】
1.一種無線終端STA定位裝置，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)WLAN中的無線控制器AC上，其中該 AC用于管理WLAN中多個(gè)無線接入點(diǎn)AP，該裝置包括:采集發(fā)起單元、采集解析單元以及定位計(jì)算單元，其特征在于:采集發(fā)起單元，用于向待定位STA的關(guān)聯(lián)AP發(fā)送采集控制指令，該采集控制指令用于指示該關(guān)聯(lián)AP向待定位的STA發(fā)送信標(biāo)測(cè)量請(qǐng)求BMRQ ；采集解析單元，用于通過AC的下行接口獲取N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)，其中N為自然數(shù)；定位計(jì)算單元，用于在N大于或等于3時(shí)，根據(jù)N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)以及N個(gè)AP的位置計(jì)算待定位STA的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)為RSSI。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述控制采集指令中攜帶有指定信道參數(shù)以及BSSID參數(shù)作為AP發(fā)送BMRQ的參數(shù)，其該指定信道參數(shù)表征STA全部支持的信道，該 BSSID參數(shù)為廣播BSSID。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:所述采集發(fā)起單元進(jìn)一步用于指示AC管理的所有AP上報(bào)其接收該待定位STA無線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)；所述采集解析單元獲取N個(gè) AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)具體為:解析每個(gè)AP發(fā)送的定位控制報(bào)文獲取其中攜帶的該AP接收該STA無線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述采集解析單元獲取N個(gè)AP與待定位STA 之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)具體為:從待定位STA發(fā)送過來的信標(biāo)測(cè)量報(bào)告BMRP中獲得STA接收 N個(gè)AP信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述采集發(fā)起單元，進(jìn)一步用于將管理員指定的STA作為待定位STA ;或者定期從AP與STA的關(guān)聯(lián)關(guān)系表中選擇選擇已經(jīng)與AP關(guān)聯(lián)的STA作為待定位STA。
7.一種無線終端STA定位方法，應(yīng)用于無線局域網(wǎng)WLAN中的無線控制器AC上，其中該 AC用于管理WLAN中多個(gè)無線接入點(diǎn)AP，其特征在于，該方法包括以下步驟`:步驟A、向待定位STA的關(guān)聯(lián)AP發(fā)送采集控制指令，該采集控制指令用于指示該關(guān)聯(lián) AP向待定位的STA發(fā)送信標(biāo)測(cè)量請(qǐng)求BMRQ ；步驟B、通過AC的下行接口獲取N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)，其中N為自然數(shù)；步驟C、在N大于或等于3時(shí)，根據(jù)N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)以及N個(gè) AP的位置計(jì)算待定位STA的位置。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)為RSSI。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述采集控制指令中攜帶有指定信道參數(shù)以及BSSID參數(shù)作為AP發(fā)送BMRQ的參數(shù)，其該指定信道參數(shù)表征STA全部支持的信道，該 BSSID參數(shù)為廣播BSSID。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于:所述步驟A進(jìn)一步包括:指示AC管理的所有AP上報(bào)其接收該待定位STA無線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)；所述步驟B中獲取N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)具體為:解析每個(gè)AP發(fā)送的定位控制報(bào)文獲取其中攜帶的該AP接收該STA無線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:所述步驟B中獲取N個(gè)AP與待定位STA之間的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)具體為:從待定位STA發(fā)送過來的信標(biāo)測(cè)量報(bào)告BMRP中獲得STA接收N 個(gè)AP信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度參數(shù)。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，所述步驟A之前進(jìn)一步包括:將管理員指定的STA作為.待定位STA ;或者定期從AP與STA的關(guān)聯(lián)關(guān)系表中選擇選擇已經(jīng)與AP關(guān)聯(lián)的STA作為待定位STA。
【文檔編號(hào)】H04W64/00GK103428852SQ201310373004
【公開日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】傅嘉嘉 申請(qǐng)人:杭州華三通信技術(shù)有限公司