专利名称：一种无线局域网ap定位的方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网AP定位的方法及其方式，还有更加具体的讲述无线局域 网AP切换的功能及其实现的方法
背景技术：
通常采用的无线定位技术主要有1)基于电波传播时间(T0A)要求基站和移动 终端有非常精确的时钟，并且收发信号的双方能够实现精确同步；2)基于电波传播时间差 (TD0A)该方法降低了时间同步要求，然而，仍然对时间精度要求极高，且极短的时间误差 将导致较大的定位误差；3)基于电波入射角(A0A)该方法所需设备复杂，在应用中难以适 用；4)单元标识(Containment)该方法只能定位到一个蜂窝或者扇区的范围，定位精度较 低；5)基于信号强度(RSS)通过测量接收到的信号强度可以推算出移动终端。我们无线局域网中比较简单的定位方式就是基于RSS的定位，如果我们配合上AP 的系统日志功能，两方面结合起来，我觉得这就是比较简单，又实用的一种定位方法。这样 我们可以最大限度的发挥AP的定位优势，节省网络的成本
发明内容
本发明的目的是在于提供一种无线局域网AP的系统日志和RSS定位有效融合方 法，使用该方法能够实现简单又精准的定位为达到该目的，本发明提供一种无线局域网AP的系统日志和RSS定位相容和一套 方案，包括(1)建立无线局域网，其中建网AP就有系统日志功能，能够现在站点连接到AP的 参数和状态(2)用 Network Stumbler 测出 AP 场强分布(3)提出一种后验概率的算法，这样可以提供精确定位方式由于无线信号传输的复杂性，终端接收到的无线信号强度同终端(MU)与前后两 个AP的距离具有一定的不确定性。为了最大限度的减小误差，我们构建无线信号强度分布 图，即测试巷道中每隔一定距离处，所获得的前后两个AP的RSSI值，其中，在每个位置处的 RSSI值，取其最大值作为标准经验值。采集到的数据格式如下(Positon_x1, Position_x2, Dis, Rssi_Ap1, Rssi_AP2)其中:Positon_x1, Positon_ x2分别是终端距离前后两个AP的距离；Dis是两个AP之间的距离；Rss^APi，Rssi_AP2分 别是终端在该位置处接收到的前后两个AP的信号强度值RSSI。建立传播模型数据库，终端在移动时，由于不同位置处的形状、建筑物斜度、粗糙 度、建筑物四壁的材料不同，我们很难建立信号传播模型。所以，首先，利用所测试信号强度 经验值，采用非线性最小二乘法拟合；然后，对不同类型的环境，建立传播模型数据库，从而 在实时定位中，针对不同环境类型选择不同的电波传播模型系数。
图1是发明所述方法的实施流程图；图2是采用图1所述方法的网络结构3是系统日志的4人员定位的图
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的详细的描述。图1是发明所述方法的实施流程图，按照图1，首先我们先建立WLAN网络，联通 WLAN网络，如图2所示，我们就可以接发数据。下面我们要接受WLAN网络传输的数据，实现 系统日志功能，最后结合RSSI场强定位，实现人员定位功能。主要是通过接通AP硬件平台， 如图3所示，并且加入如具有无线接收和发射的移动站点，像手机或笔记本电脑。通过站点 管理，站点与AP之间不断的握手连接，认证，产生更新的SIB.这个SIB我们可以在接口程 序上找到，我们把这个SIB通过帧变换，使其成为数据帧，再将其802. 11转换成802. 3格式 的帧，通过桥接模块把无线接口的帧传到有线接口，在通过WLAN的接收发送服务把SIB传 到服务器上去.有关syslog系统日志，使AP转交事件信息到中央服务器从而进行监测和 故障排除。接入点日志记录开始(登录)和记录停止(登出)活动，这样我们可以知道MLME 状态、例如MAC信息，IP信息，安全密钥、速率控制历史、传输帧控制信息和帧统计量等各种 站点信息，为每个无线客户端作为Radius计费。在系统日志功能实现后，我们要结合RSSI 定位和定位算法。与无线信道传播模型相比，概率指纹定位法具有如下特点(1)算法具有快速收敛性。(2)定位精度比较高(< lm(80% ))。实验证明，概率指纹库的采集样本越大，定 位准确度越高。(3)抗干扰能力强。表现为定位结果比较稳定。一方面是其快速收敛性的作用，另 一方面，概率指纹法把各宗因素以一定的概率值考虑在内，包括硬件的不稳定性和外界突 发干扰等事件。由于突发事件仅以小概率值参与计算，不会像无线传播模型法那样引起大 的波动。具体表现为走廊里有人走动或房间门状态改变基本不影响定位效果。(4)算法缺点由于算法复杂，需要处理的数据较多，在定位过程中有可能需要的 时间较长。因此，可以综合利用用户历史位置、无线信道模型等技术，来划定运算数据范围， 来提高定位速度。开放无线网络环境是指目前实际应用中的无线局域网络环境，其特点是不限定时 间、不限定地点、不限定所使用的网络基础设备。在开放WLAN环境下，网络设施存在多样 性，特别是无线网络客户端。因此，必须采用更多的方法来消除这种影响，来不断提高无线 定位精度。(1)增加AP、合理部署AP的分布可以大幅度提高定位精度。所以，在某些需要准 确定位的应用场合(例如对特殊目标的安全监控)，可以适当增加AP数量、以确保精度。架 设AP时，应尽量选择比较空旷、信号不易收到干扰的高处，例如天花板、房顶等。(2)选用对信号强度接收良好的无线网卡可以提高定位精度。在无线网络中任何 通信硬件设备都存在一定的不稳定因素。硬件的不稳定通常带来无法估计的突发性噪声干
4扰，如果根据性价比和需求，选用对信号强度接收更良好的无线网卡，将使移动目标的定位 越准确。(3)提高信号强度数据库的采样密度可以改善定位精度。加大采样样本数量和采 样密度，然后通过对大样本取平均值或者中位数方式，改善定位精度。当数据库样本点的采 样间距从2米减到1米时，平均定位精度也有明显改善。这种方法的不足之处是减少间距 使采样工作量大大增加，系统成本上升。(4)在定位算法时，为了更好的取得定位效果，如果取当前位置0. 5-2s内(根据需 要设定)无线网卡接收的信号强度平均值作为输入参数，由于消除了某些瞬时异常强度值 的影响，也可以显著改善定位精度位。虽然定位精度越高，位置服务就越准确，但是系统成 本也越高。因此，在不同的区域，应在精度与成本之间进行折中。例如在安全监控、移动跟 踪等应用中，应尽量考虑提高定位的精度(lm以下)；在周边信息查询等应用中，定位精度 可以适当降低(如5m左右)，只要能确定一定移动目标的大致方位就可以了。
权利要求
一种无线局域网AP定位的方法，包括(1)将无线局域网(WLAN)AP的系统日志和RSSI的场强定位结合起来；(2)利用系统日志功能，获取并且加入如具有无线接收和发射的移动站点，像手机或笔记本电脑。通过站点管理，站点与AP之间不断的握手连接，认证，产生更新的SIB.这样我们可以知道MLME状态、例如MAC信息，IP信息，安全密钥、速率控制历史、传输帧控制信息和帧统计量等各种站点信息，为每个无线客户端作为Radius计费。(3)利用软件Network Stumbler测试AP场强，得到信号强度，结合系统日志和定位概率算法，得出定位结论。
2.根据权利要求1所述的一种无线局域网AP定位的方法，其特征在于AP系统日志功 能和RSSI定位方式相结合。
3.根据权利要求2所述的一种无线局域网AP定位的方法，其特征在于AP系统日志功 能和RSSI定位方式按照以下步骤进行结合(1)增加AP、合理部署AP的分布可以大幅度提高定位精度。所以，在某些需要准确定 位的应用场合(例如对特殊目标的安全监控)，可以适当增加AP数量、以确保精度。架设 AP时，应尽量选择比较空旷、信号不易收到干扰的高处，例如天花板、房顶等。(2)选用对信号强度接收良好的无线网卡可以提高定位精度。在无线网络中任何通信 硬件设备都存在一定的不稳定因素。硬件的不稳定通常带来无法估计的突发性噪声干扰， 如果根据性价比和需求，选用对信号强度接收更良好的无线网卡，将使移动目标的定位越 准确。(3)提高信号强度数据库的采样密度可以改善定位精度。加大采样样本数量和采样密 度，然后通过对大样本取平均值或者中位数方式，改善定位精度。当数据库样本点的采样间 距从2米减到1米时，平均定位精度也有明显改善。这种方法的不足之处是减少间距使采 样工作量大大增加，系统成本上升。(4)在定位算法时，为了更好的取得定位效果，如果取当前位置0.5-2s内(根据需要设 定)无线网卡接收的信号强度平均值作为输入参数，由于消除了某些瞬时异常强度值的影 响，也可以显著改善定位精度位。虽然定位精度越高，位置服务就越准确，但是系统成本也 越高。因此，在不同的区域，应在精度与成本之间进行折中。例如在安全监控、移动跟踪等 应用中，应尽量考虑提高定位的精度(lm以下)；在周边信息查询等应用中，定位精度可以 适当降低(如5m左右)，只要能确定一定移动目标的大致方位就可以了。
全文摘要
本发明公开了一种无线局域网AP定位的方法及其方式，该方法首先将WLAN的AP的系统日志功能与RSSI定位结合起来。通过系统日志实现，测试WLAN的场强，结合概率算法，进而实现精确的定位功能。采用上述方案，可以实现快速而又精确的定位方式，进而可以实现WLAN的定位功能，节省WLAN的网络资源，不需要对WLAN采用其他的功能部件，无需大量的维护工作，实现快速，简单，又易于实现的WLAN定位方法。
文档编号H04W84/12GK101860872SQ20091008160
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者不公告发明人 申请人:王冬冬