CN100372440C - 基于蜂窝网络定位的无线局域网发现方法 - Google Patents

Abstract

基于蜂窝网络定位的无线局域网发现方法属于无线局域网，即WLAN，与蜂窝网络互通的技术领域，其特征在于：本发明在WCDMA网络中，设置了定位测量、服务移动定位并在网关MLC中存储无线局域网与蜂窝网络的地理位置信息和WLAN的工作参数信息后，利用用户设备与蜂窝网络的协同工作来确定用户设备是否已进入了WLAN的覆盖范围；若已进入了该范围，用户设备可通过内置的WLAN无线接口执行激活WLAN扫描功能，进行WLAN的扫描，执行发现WLAN的操作。本发明可以节省用户设备的地址能量，延长用户设备的工作时间。

Description

基于蜂窝网络定位的无线局域网发现方法

技术领域

本发明涉及无线局域网(WLAN)与蜂窝网络互通的方法，特别涉及一种WLAN与第三代移动通信蜂窝网络互通的过程中，用户设备(UE)利用蜂窝网络的定位技术进行WLAN发现的机制。

背景技术

随着无线局域网(WLAN)技术的兴起与发展，其应用日益广泛，因此WLAN与无线移动通信网(包括GSM，CDMA，WCDMA，TD-SCDMA，CDMA2000)的融合已成为当前学术界和工业界关注的热点。例如，第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化组织已经提出了一系列WLAN与3GPP网络互通的标准。(具体参见3GPP标准化组织2002年8月提出的22.934和22.234标准)。

图1是WLAN与第三代移动通信网融合的一个场景图形。WLAN铺设在热点地区(如机场，码头，商场，办公大楼，等等)，提供高速的数据服务，第三代移动通信网大范围铺设，提供语音、低速数据的服务。如图1所示，用户设备(UE)既可以接受WLAN的数据接入服务，也可以接受第三代移动通信网络的接入服务，它可以在WLAN和第三代移动通信网络之间无缝漫游。

无缝漫游实现的基本要求是用户设备正接受第三代移动通信网络的服务，一旦它进入了WLAN的覆盖范围之后，能够切换到WLAN，接受WLAN的服务。这种切换在学术研究中称为垂直切换；而从移动蜂窝通信网络垂直切换到WLAN，前提是WLAN的发现。

之所以要进行WLAN的发现，主要是基于以下两个原因。(1)WLAN的覆盖范围小，其覆盖范围往往只有数百米，而且其只铺设在一些热点地区。(2)用户设备在进行WLAN的发现时，需要激活WLAN扫描功能，该功能需耗费电池能量。当用户设备处在WLAN的覆盖范围之外时，如果持续进行WLAN扫描，会浪费电池能量，使用户设备的工作时间缩短。

因此，用户设备应当在WLAN存在的地方才进行WLAN的扫描。到目前为止，涉及到WLAN发现的机制的研究很少，在参考文献(M.Ylianttila，J.Makela，K.Pahlavah，“Analysisof handoff in a location-aware vertical multi-access network，”Computer Networks，vol.47，205，pp185-2013中，作者提到了采用全球定位系统(GPS)辅助的WLAN发现的方法。采用GPS辅助WLAN发现的方法具有精确度较高的特点，但是由于采用GPS要求用户设备安装GPS模块，这会导致设备成本的增加，而且由于GPS高精度定位的工作条件是具有直射路径，对于城市高楼密集地区，此条件不能得到保证，所以GPS的有效性受限。因此，基于GPS的方法不能充分体现其优越性。

第三代合作伙伴计划(3GPP)的文档(参见3GPP的2004年3月文档22.071)指出，可以采用蜂窝网络的位置服务(LCS，Location Service)进行热点地区的发现，在该文献中，热点地区仅仅指人数密集的地方。而且，该文档也仅仅给出一个极其简单的描述，并未针对热点的地区发现提出具体机制。

在第三代移动通信系统中，主要的定位方法有基于蜂窝小区识别码(ID)的方法，基于观测到达时间差(OTDOA，Observed Time Difference of Arrival)的方法，GPS辅助的方法。由于GPS辅助的方法具有设备成本高、难于适应市区复杂环境等缺点，3GPP将此作为可选功能，并非每个用户设备都支持。而蜂窝小区ID的方法和OTDOA方法被列为必选功能。

蜂窝小区ID能够提供小区范围精度的定位，用户设备能够被确定是在某个蜂窝小区；因此该方法的定位精度与蜂窝的小区半径有关，定位性能相对较差。

基于OTDOA的方法与基于蜂窝小区ID的方法不同，该方法能够在小区范围内更进一步对用户设备进行定位；该方法能够更为精确地定位用户。在定位精度方面，该机制能够在数十米的范围内定位用户设备。该定位精度，基本能够满足无线局域网发现的要求。

但是，迄今为止，并未有人提出具体的利用蜂窝网络的定位技术进行WLAN发现的机制；而利用蜂窝网络的定位技术进行WLAN的发现，可以解决用户设备持续进行WLAN扫描的问题，从而节省用户设备的电池能量，延长用户设备的工作时间。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于蜂窝网络的定位技术的WLAN的发现机制，以解决WLAN与无线通信系统融合中WLAN的发现问题。

为了达到上述目的，在本发明的机制中，用户设备需要经过WLAN发现准备阶段、定位阶段和扫描阶段。

在网络的规划和铺设阶段，运营商在特定的地点铺设WLAN。此时，WLAN的覆盖地理区域，工作频率以及接入权限等工作参数信息均可以获得，这些信息存储在网络的某处，且这些信息将用于WLAN的发现。

第一阶段：WLAN发现准备阶段

在WLAN发现准备阶段，主要完成的工作有两部分，一是确定用户设备端支持WLAN的功能，即用户设备是一个多模终端，既可以工作在蜂窝网络中，也可以工作在WLAN中；二是确定所在蜂窝小区属于某个WLAN的覆盖区域。两个条件满足时，蜂窝网络才有必要告知用户设备存在WLAN，从而引导用户设备进行WLAN的发现。

如果该小区内有WLAN，并且用户设备本身支持无线局域网的接口，那么用户设备将向蜂窝网络发送定位请求。该蜂窝网络接收到用户设备的请求之后，将开始对用户设备进行定位，进入第二个阶段。

第二阶段：定位阶段

在用户设备向蜂窝网络发出定位请求后，网络将进行回应，若用户的权限等信息满足条件，网络将接受用户请求并对用户设备进行定位。

为了对用户设备进行定位，蜂窝网络将设定一个时间间隔，每隔一个时间间隔，该网络与用户设备协同合作，进行用户设备的定位。如果连续若干次定位结果表明用户设备已经进入了WLAN的覆盖范围，蜂窝网络将告知用户设备其已进入WLAN的覆盖范围，激活用户设备进入第三个阶段，即扫描阶段。为了提高WLAN的发现速度，蜂窝网络还将为用户设备提供所需发现WLAN的工作参数，比如工作频率，接入权限等。

第三阶段：扫描阶段

在该阶段，用户设备将激活WLAN的扫描功能，进行WLAN的扫描。由于在前面的第二阶段结束之后，用户设备可以从蜂窝网络提供的消息中确定该WLAN的工作频率，所以站点可以只扫描给定的频率。

用户设备按照一定的周期扫描WLAN，每次扫描的时间持续一定的时间长度。如果本次扫描结果表明没有WLAN的存在，那么用户设备将在此扫描周期之后再次扫描；该扫描过程将持续到用户设备发现WLAN为止，或者达到了最大允许的扫描次数。

如果用户设备发现了无线局域网，将继续其后续的动作；后续的动作可能是垂直切换或者其它的动作，这些动作不在本发明的考虑范围之内。如果用户设备在达到最大的扫描次数之后，并未发现WLAN，用户设备将根据其在蜂窝网络接收到的广播消息，确定其是否已经离开了具有WLAN的小区，如果站点已经离开了该小区，用户设备将报告WLAN发现失败，原因为离开当前小区；否则用户设备仅报告发现失败。

如果蜂窝网络接收到用户设备发送的WLAN发现失败消息，WLAN发现机制将返回第一个阶段。

基于蜂窝网络定位的无线局域网发现方法，其特征在于：所述方法是在下述符合第三代移动通信标准的宽带码分多址，即WCDMA的网络中实现的，所述的WCDMA网络含有：

(a)节点B；

(b)服务无线网络控制器，记为SRNC，通过Iub接口与节点B相连；

(c)无线网络控制器，记为RNC，通过Iub与节点B相连；同时所述RNC通过Iur接口与所述SRNC相连；

(d)第三代移动交换中心/访问位置寄存器，记为3G MSC/VLR，通过Iu接口与所述的SRNC相连；

(e)第三代服务网关节点，记为3G SGSN，通过Iub接口与所述SRNC相连；

(f)网关移动定位中心，记为网关MLC，通过Lg接口分别与所述3G SGSN和3G MSC/VLR相连；

(g)归属位置寄存器，记为HLR，通过Lh接口与所述网关MLC相连；

(h)外部服务器通过Lh接口与所述的网关MLC相连；

所述方法是按以下步骤实现的：

(1)在所述的WCDMA网络系统中设置以下功能模块：

(1.1)定位测量模块，设置在节点B和用户设备中，根据所述的SRNC的测量请求对来自用户的设备位置信息进行测量，把测量结果传递给所述的SRNC，或者自发地周期性地进行信号测量并把测量结果传递给所述的SRNC；

(1.2)服务移动定位中心模块，即SMLC模块，该模块设置在所述的SRNC中，以便当作多个用户设备定位时，调度定位的优先级；用于计算用户设备的位置，并进行不同的坐标转换，估计定位的精度；同时还协同和控制用户设备进行定位；

(1.3)所述网关MLC中或者与网关MLC相连的所述外部服务器中，储存有无线局域网WLAN与蜂窝网络的地理位置坐标信息；

(2)用户设备在收到节点B用第15号系统信息发来的表明该节点B与所述所述无线局域网共存的消息后，判断本身设备类型是否支持无线局域网接口：若不具备无线局域网接口，便结束；否则，便通过所属WCDMA网络向所述网关MLC发送一个定位请求消息，其中包括该蜂窝小区的识别码ID以及用户设备的接入信息；所述的第15号系统信息，是WCDMA网络在小区范围内广播的消息的一种，其所属广播消息编号为15号；

(3)网关MLC判断用户权限是否满足条件：

(3.1)若用户权限不满足条件，网关MLC向用户设备发送请求失败的定位应答，用户设备便结束发现操作；

(3.2)若用户权限满足条件，网关MLC便向用户设备返回应答消息，同意进行无线局域网的发现；

(4)网关MLC向所述服务网络控制器发送一个包括用于网关MLC设置的定位间隔T_P在内的定位命令；

(5)所述服务无线网络控制器接收到网关MLC发出的定位命令后，便设置定位间隔T_P，并且根据所述WCDMA的定位流程开始对用户设备定位，同时每隔一个所述定位间隔T_P的时间向网关MLC报告定位结果；

(6)网关MLC收到步骤(5)中的定位结果后，根据其中描述的用户设备的位置来与无线局域网的位置进行匹配比对，一旦匹配成功，即表示用户设备进入了无线局域网的覆盖范围，网关MLC便向用户设备发送一个扫描命令，其中含有无线局域网的工作参数；所属的匹配次数预先设定，但至少为一次；

(7)用户设备收到步骤(6)中所述的扫描命令后，便激活用户设备中的无线局域网功能模块，按预置的最大扫描次数进行了无线局域网扫描，其中，每次扫描的时间设定为TS，扫描间隔设为T_D，其中，T_S和T_D为预设的参数；

(8)用户设备通过步骤(7)所述的扫描操作，若发现了无线局域网，便向网关MLC报告扫描成功；若到达最大扫描次数后，未发现无线局域网，便向网关MLC报告扫描失败，若用户设备此时发现自己已经离开了原蜂窝小区，便在报告的扫描失败消息内容中附加失败原因；

(9)结束本次发现无线局域网的操作。

所述的步骤(6)中的匹配次数，即定位匹配次数是按下列6种情况选取的：

2.1当P₁＜0.1，P₂＝[0.1，1]时，m＝1；

2.2当P₁＝(0.1，0.3)，P₂＝[0.1，1]时，m＝1，2，任选一个；

2.3当P₁＝[0.3，0.5]，P₂＝[0.1，0.6]时，m＝1；

2.4当P₁＝(0.3，0.5)，P₂＝[0.6，1]时，m＝1，2，3，任选一个；

2.5当P₁＝[0.5，1]，P₂＝[0.1，0.5]时，定位精度极差，选m＝2；

2.6当P₁＝[0.1，0.5]，P₂＝[0.6，1]时，m＝1，2，3，4，5，任选一个；其中，m为定位次数，

P₁为用户设备在无线局域网覆盖范围之外，却被定位为在无线局域网覆盖范围之内的概率；

P₂为用户设备在无线局域网覆盖范围之内，且被定位为在无线局域网覆盖范围之内的概率；

所述的P₁，P₂之值是在实际系统中通过测量获得的。

发明效果

由于WLAN的覆盖范围小，其覆盖范围往往只有数百米，而且其只铺设在一些热点地区。用户设备在进行WLAN的发现时，需要激活WLAN扫描功能，该功能需耗费电池能量。当用户设备处在WLAN的覆盖范围之外时，如果频繁地或者持续地进行WLAN扫描，会浪费电池能量，使用户设备的工作时间缩短。

而采用该发明，用户设备只在WLAN的区域附近进行WLAN的发现，从而可以避免频繁进行WLAN发现的情况发生。从而可以节省用户设备电池能量，延长用户设备的工作时间。

另外，该发明不需要大规模地进行定位设备和软件的改动，而是在采用现有的蜂窝网络定位技术和设备，只需要进行软件升级即可完成算法的实施。

附图说明

图1，WLAN与第三代移动通信网融合的一个场景，图中：

AP：无线接入点；

WLAN：无线局域网，下同。

图2，具有定位功能的WCDMA网络结构，图中：

SRNC：服务无线网络控制器；

RNC：无线网络控制器；

3GSGSN：第三代服务网关业务节点；

3G MSC/VLR：第三代移动交换中心/访问位置寄存器；

HLR：归属位置寄存器；

网关MLC：网关移动定位中心；

Iub，Iur，Iu，Lg，Lh等为3GPP定义的标准接口，参见3GPP文档TR 21.905。

图3，定位请求与应答流程，图中：

SGSN：第三代服务网关业务节点，下同

网关MLC：网关移动定位中心，下同

图4，定位过程与匹配过程，图中T_P：定位时间间隔

图5，扫描流程

图6，WLAN发现机制的流程

图7，用户设备被错误激活WLAN扫描的概率，图中：

P1：用户设备在WLAN覆盖范围之外，却被定位为在WLAN覆盖范围之内的概率，下同。

m：连续定位认为用户设备在WLAN覆盖范围的次数，下同。

图8，定位结果表明站点在WLAN覆盖范围的次数转移，图中：

P2：用户设备在WLAN覆盖范围之内，且被定位为在WLAN覆盖范围之内的概率

图9，用户设备需要等待的定位次数与定位准确率P2的关系。

具体实施方式

本节以WLAN与3GPP的WCDMA无线移动通信网络融合为例，借助图2至图5说明描述进行WLAN发现的具体过程。但是应当理解的是，本发明还可以推广到WLAN与其它蜂窝移动通信网络融合的WLAN发现过程，只要在这样的蜂窝移动通信网络中蜂窝网络具有数十米以内的精度的定位功能即可。

图2是一个具有定位功能的WCDMA的网络结构图，图中用户设备通过空中接口与节点B相连，节点B通过Iub接口与服务无线网络控制器(SRNC)相连，SRNC与第三代移动交换中心/访问位置寄存器(3G MSC/VLR)通过Iu相连，SRNC与无线网络控制器(RNC)采用Iur接口进行连接，SRNC也通过Iu接口与第三代服务网关业务节点(SGSN)相连，网关移动定位中心(网关MLC)通过Lg接口分别与3G-SGSN和3G MSC/VLR相连。(注：此处Iub接口，Iu接口，Iur接口，Lg接口均为3GPP定义的标准接口，请参见2002年3月3GPP文档TR 21.905)

图2中节点B集成有定位测量单元(LMU)模块，节点B的功能是进行信号测量，并将测量的结果传递给SRNC；这部分功能由集成的LMU完成。LMU根据根据SRNC发送来的测量请求进行信号测量，也可以自发地周期性地进行信号测量并且报告测量结果给SRNC。

SRNC集成有服务移动定位中心(SMLC)模块，SRNC的功能是调整分配用户设备定位所需要的资源，计算最后的定位结果和估计定位精度。SMLC和LMU之间的信令传输通过Iub接口，有时也通过Iur接口。SRNC的主要功能为：

1)调度定位的优先级。多个用户设备需要定位时，安排定位的先后顺序。

2)定位计算。SRNC负责计算用户设备的位置，并且进行不同坐标系的转换。此外，SRNC要进行定位精度的估算。

3)协同和控制用户设备进行定位。

在定位的过程中，用户设备测量下行的链路信号，或者根据定位测量要求，在上行链路传输一些定位需要的信号。

网关MLC中(或者与网关MLC相连的外部服务器中)储存有WLAN与蜂窝网络的地理位置坐标信息，这些信息将为下面叙述的流程中使用。

在网络的铺设阶段，运营商将铺设WLAN，并且测量WLAN的覆盖范围，所获得地理位置信息、将存放在网关MLC(或者与网关MLC相连的位置服务器)。

在具有WLAN的小区中，节点B广播的系统信息中，指明本小区与WLAN共存，即该小区中属于某个WLAN的覆盖区域。广播的系统信息可采用第15类型系统信息。

用户设备接收到第15类型系统信息之后，查看其本身设备类型，如果用户设备支持WLAN接口，那么用户设备发送一个定位请求(LOCATING_REQUEST)消息给网关MLC，定位请求中包括该小区的ID以及用户设备的接入信息。网关MLC接收到定位请求之后，将查询用户的接入权限，如果接入权限满足条件(该条件为用户与运营商协商的协议)，那么网关MLC将返回定位应答(LOCATING_RESPONSE)消息，同意进行WLAN的发现；否则返回一个请求失败的定位应答。用户设备接收到定位应答消息之后，如果是失败的定位应答，将终止WLAN发现过程；否则用户设备结束第一个阶段，进入到第二个阶段。图3给出了第一个阶段的流程。

图4给出了定位阶段的流程。如果网关MLC同意对用户设备进行定位，那么网关MLC将设置一个定位间隔T_P，该定位间隔与用户设备相关的信息作为定位命令(LOCATING_COMMAND)一并发送给SRNC。SRNC将设置定位间隔T_P，并且根据WCDMA的定位流程开始对用户设备进行定位，每隔T_P时间向网关MLC报告定位结果(LOCATING_RESULT)。网关MLC将对定位结果进行匹配，匹配的内容是用户设备定位的位置与WLAN的位置，如果连续m次的匹配结果表明用户设备已经进入了WLAN的覆盖范围，那么网关MLC将发送一个扫描命令(SCANNING_COMMAND)给用户设备。这里m是一个系统参数，需要在实际系统中进行选择，m最小为1。当m＝1时，网关MLC一旦发现用户设备进入WLAN的覆盖范围时，立即发扫描命令(SCANNING_COMMAND)；但是由于蜂窝网络定位存在定位误差，所以可能会出现用户设备并未进入WLAN覆盖范围，却被命令进行扫描的现象。另一方面m较大时，可能出现用户设备已经进入了WLAN的覆盖范围，但是由于未达到m次匹配次数，网关MLC不发送扫描命令的情形，这样会延缓WLAN的发现。

图5给出了扫描阶段的流程。在网关MLC的扫描命令(SCANNING_COMMAND)消息中将包含有WLAN的工作参数，比如频率，SSID(服务集ID)，等等。用户设备在接收到该命令消息后，用户设备激活WLAN的无线接口功能模块，进行WLAN的扫描。扫描的机制可能为被动扫描，或者主动扫描。每次扫描的时间为T_s，扫描的间隔为TD。对于IEEE 802.11b WLAN，建议扫描时间超过300毫秒，因为WLAN信标间隔一般为100毫秒；扫描间隔可以为数秒的间隔，比如2秒。用户设备扫描WLAN最多n次(对于IEEE 802.11b网络，建议n的取值的范围为3-5)，如果n次以后未发现WLAN，用户设备将向网关MLC报告扫描结果(SCANNING_RESULT)，结果内容为扫描失败；如果扫描发现了WLAN，用户设备报告扫描成功。如果用户设备的扫描未发现WLAN，用户设备将检查其是否已经离开具有WLAN的小区，如果是那么用户设备将在失败内容附加失败原因为离开小区。

图6给出了WLAN发现机制的流程框图；它融合前面图3、图4和图5，给出了机制所需要经历的主要步骤。

下面对WLAN发现机制的性能进行分析。定义：

P1：用户设备在WLAN覆盖范围之外，却被定位为在WLAN覆盖范围之内的概率；

P2：用户设备在WLAN覆盖范围之内，且被定位为在WLAN覆盖范围之内的概率；

实际系统中，P₁与蜂窝网络的定位精度有关，与用户设备与WLAN的距离有关，还与具体的网络环境有关；而且随着用户设备的移动，P₁会发生变化。为了给出一个直观的分析，我们假设P₁保持不变，即间隔T_P时间之后定位，用户设备在WLAN覆盖范围之外，却被定位为在WLAN覆盖范围之内的概率保持不变；同样地，假设P₂也保持不变。显然，P₁与P₂体现了蜂窝网络的定位精度，可以在实际系统通过测量获得。

利用上述的假设，可以得到在连续m次的定位之后，用户设备在WLAN覆盖范围之外，被错误地认为在WLAN覆盖范围之内的概率，即P₁ ^m。图7给出不同的m，不同P₁的情况下，定位结果错误地认为用户设备在WLAN覆盖范围之内的概率，此概率即是蜂窝网络错误地激活WLAN扫描的概率；从图7中可以看见，m越小，P₁越大，错误激活WLAN扫描的概率也越大。因此，从这个角度上看，m的取值应当偏大。

但是，另一方面，当用户设备在WLAN覆盖范围之内，却可能被定位在WLAN覆盖范围之外，而且m取值越大，用户设备需要的等待时间越长。下面给出m取值对用户设备需要等待的时间的关系。

为了求出用户设备需要等待的时间，需要求出用户设备需要等待的定位次数。而由前面的假设知道，每次定位用户设备被正确定位为在WLAN覆盖范围之内的概率是P₂，在k次定位结束后激活WLAN扫描的概率即为用户需要等待k次定位的概率。而这个概率则是在k次定位，首次连续出现m次定位的结果表明用户设备在WLAN覆盖范围的概率。为了得到这个概率，我们以定位结果表明用户设备在WLAN覆盖范围内的次数为状态，建立一个马尔科夫链，如图8所示。图中，圆圈内的数字表示用户设备被定位在WLAN覆盖范围内的次数，它表示了马尔科夫链的状态，箭头表示状态之间的转移，状态之间依一定概率转移，比如在图8中，从状态0转移到其自身的概率为1-P₂，从状态1到状态m-1转移到状态0的概率也为1-P₂，从状态0转移到状态1的概率为P₂，类似地，用户设备被定位在WLAN覆盖范围内的次数加一的概率都为P₂，最后，从状态m-1到状态m的概率为P₂，一旦状态达到m，表明站点已经连续有m次定位结果为在WLAN中，所以用户设备激活WLAN扫描程序，因此马尔科夫链停止在状态m。

根据马尔科夫链的性质，我们可以知道，状态m是一个吸收状态，如果定义G(k)为马尔科夫链的吸收时间分布向量，其元素为g_i(k)表示从状态i出发，经过k步，马尔科夫链被吸收的概率，即G(k)＝{g₀(k)，g₁(k)，……，g_m-1(k)}。那么g₀(k)即为用户设备从首次定位经过k次定位之后激活WLAN扫描的概率。根据马尔科夫链的性质，我们有

G(k)＝P^k-1(I-P)e    (1)

其中，I为单位矩阵，e为单位列向量，P为马尔科夫链前m个状态的概率转移矩阵(注：该马尔科夫链有m+1个状态，而P只是状态{0，1，2，……，m-1}间的转移概率)，

从上面的(1)式，可以求出用户设备需要等待时间为k的概率g₀(K)，进而可以求出用户设备需要等待的平均次数为K如下，

$K=\underset{j=m}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}j{g}_0(k=j)---\left(3\right)$

图9分别给出了不同的m时，定位精度P₂不同时用户平均需要等待的定位次数。从图中可以看出，给定的定位精度时，即给定P₂时，m越大用户设备需要等待定位次数越多。值得注意的是定位次数乘上定位间隔T_P即为用户设备需要等待的时间，即KT_P；因此，m越大，用户设备需要等待的时间越长。

从上面分析可以看出，m可以作为网络设计的一个选择，m具体选取何值取决于网络网络的定位精度。下面给出m取值范围。

a)当P₁＜0.1，P₂＝[0.1，1]时，m＝1；

b)当P₁＝(0.1，0.3]，P₂＝[0.1，1]时，m＝1，2，任选一个；

c)当P₁＝[0.3，0.5]，P₂＝[0.1，0.6]时，m＝1；

d)当P₁＝(0.3，0.5]，P₂＝[0.6，1]时，m＝1，2，3，任选一个；

e)当P₁＝[0.5，1]，P₂＝[0.1，0.5]时，定位精度极差，选m＝2；

f)当P₁＝[0.1，0.5]，P₂＝[0.6，1]时，m＝1，2，3，4，5，任选一个。

Claims (2)

1.基于蜂窝网络定位的无线局域网发现方法，其特征在于：所述方法是在下述符合第三代移动通信标准的宽带码分多址，即WCDMA的网络中实现的，所述的WCDMA网络含有：

(a)节点B；

(b)服务无线网络控制器，记为SRNC，通过Iub接口与节点B相连；

(c)无线网络控制器，记为RNC，通过Iub与节点B相连；同时所述RNC通过Iur接口与所述SRNC相连；

(d)第三代移动交换中心/访问位置寄存器，记为3G MSC/VLR，通过Iu接口与所述的SRNC相连；

(e)第三代服务网关节点，记为3G SGSN，通过Iub接口与所述SRNC相连；

(f)网关移动定位中心，记为网关MLC，通过Lg接口分别与所述3G SGSN和3G MSC/VLR相连；

(g)归属位置寄存器，记为HLR，通过Lh接口与所述网关MLC相连；

(h)外部服务器通过Lh接口与所述的网关MLC相连；

所述方法是按以下步骤实现的：

(1)在所述的WCDMA网络系统中设置以下功能模块：

(1.1)定位测量模块，设置在节点B和用户设备中，根据所述的SRNC的测量请求对来自用户的设备位置信息进行测量，把测量结果传递给所述的SRNC，或者自发地周期性地进行信号测量并把测量结果传递给所述的SRNC；

(1.2)服务移动定位中心模块，即SMLC模块，该模块设置在所述的SRNC中，以便当作多个用户设备定位时，调度定位的优先级；用于计算用户设备的位置，并进行不同的坐标转换，估计定位的精度；同时还协同和控制用户设备进行定位；

(1.3)所述网关MLC中或者与网关MLC相连的所述外部服务器中，储存有无线局域网WLAN与蜂窝网络的地理位置坐标信息；

(2)用户设备在收到节点B用第15号系统信息发来的表明该节点B与所述所述无线局域网共存的消息后，判断本身设备类型是否支持无线局域网接口：若不具备无线局域网接口，便结束；否则，便通过所属WCDMA网络向所述网关MLC发送一个定位请求消息，其中包括该蜂窝小区的识别码ID以及用户设备的接入信息；所述的第15号系统信息，是WCDMA网络在小区范围内广播的消息的一种，其所属广播消息编号为15号；

(3)网关MLC判断用户权限是否满足条件：

(3.1)若用户权限不满足条件，网关MLC向用户设备发送请求失败的定位应答，用户设备便结束发现操作；

(3.2)若用户权限满足条件，网关MLC便向用户设备返回应答消息，同意进行无线局域网的发现；

(4)网关MLC向所述服务网络控制器发送一个包括用于网关MLC设置的定位间隔T_p在内的定位命令；

(5)所述服务无线网络控制器接收到网关MLC发出的定位命令后，便设置定位间隔T_p，并且根据所述WCDMA的定位流程开始对用户设备定位，同时每隔一个所述定位间隔T_p的时间向网关MLC报告定位结果；

(6)网关MLC收到步骤(5)中的定位结果后，根据其中描述的用户设备的位置来与无线局域网的位置进行匹配比对，一旦匹配成功，即表示用户设备进入了无线局域网的覆盖范围，网关MLC便向用户设备发送一个扫描命令，其中含有无线局域网的工作参数；所属的匹配次数预先设定，但至少为一次；

(7)用户设备收到步骤(6)中所述的扫描命令后，便激活用户设备中的无线局域网功能模块，按预置的最大扫描次数进行了无线局域网扫描，其中，每次扫描的时间设定为T_S，扫描间隔设为T_D，其中，T_S和T_D为预设的参数；

(8)用户设备通过步骤(7)所述的扫描操作，若发现了无线局域网，便向网关MLC报告扫描成功；若到达最大扫描次数后，未发现无线局域网，便向网关MLC报告扫描失败，若用户设备此时发现自己已经离开了原蜂窝小区，便在报告的扫描失败消息内容中附加失败原因；

(9)结束本次发现无线局域网的操作。

2.根据权利要求1所述的基于蜂窝网络定位的无线局域网发现方法，其特征在于，所述的步骤(6)中的匹配次数，即定位匹配次数是按下列6种情况选取的：

2.1.当P₁＜0.1，P₂＝[0.1，1]时，m＝1；

2.2.当P₁＝(0.1，0.3]，P₂＝[0.1，1]时，m＝1，2，任选一个；

2.3.当P₁＝[0.3，0.5]，P₂＝[0.1，0.6]时，m＝1；

2.4.当P₁＝(0.3，0.5]，P₂＝[0.6，1]时，m＝1，2，3，任选一个；

2.5.当P₁＝[0.5，1]，P₂＝[0.1，0.5]时，定位精度极差，选m＝2；

2.6.当P₁＝[0.1，0.5]，P₂＝[0.6，1]时，m＝1，2，3，4，5，任选一个；

其中，m为定位次数，

P₁为用户设备在无线局域网覆盖范围之外，却被定位为在无线局域网覆盖范围之内的概率；

P₂为用户设备在无线局域网覆盖范围之内，且被定位为在无线局域网覆盖范围之内的概率；

所述的P₁，P₂之值是在实际系统中通过测量获得的。

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