CN103888903A - 一种定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于无线局域网络领域，提供了一种定位方法和装置；获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标；通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量；根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量，计算所述移动终端的位置坐标。这样，接入控制器AC能够根据该移动终端所在的位置，调整该移动终端接入的AP，保证移动中的该移动终端能够进行良好通信。

Description

一种定位方法和装置

技术领域

本发明属于无线局域网络领域，尤其涉及一种定位方法和装置。

背景技术

无线局域网络(Wireless Local Area Networks，WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency，RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。无线局域网络是由接入控制器（Wireless Access Controler，AC）和至少一个无线接入点（Wireless Access Point，AP）组建的；其中，AC控制该无线局域网络中的每个AP。

目前，对于已接入WLAN的移动终端，如果该移动终端不具有全球定位系统（Global Positioning System，GPS）定位功能，则无法获知该移动终端的位置坐标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位方法，以解决如果已接入WLAN的移动终端不具有GPS定位功能，则无法获知该移动终端的位置坐标的问题。

一方面，本发明提供一种定位方法，所述定位方法包括：

获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标；

通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量；

根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量，计算所述移动终端的位置坐标。

一方面，本发明提供一种定位装置，所述定位装置包括：

获取单元，用于获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标；

检测单元，用于通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量；

位置坐标单元，用于根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量，计算所述移动终端的位置坐标。

一方面，本发明提供一种接入控制器，所述接入控制器包括上述的定位装置。

本发明的有益效果：当移动终端已接入是由AC和多个AP组建的WLAN时，由于AP可通过自带的全球定位系统GPS得知自己的GPS位置坐标；进而，AC控制AP调整该AP所辐射的信号强度，通过调整信号强度的方式能够检测多个AP到移动终端的矢量；通过根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量，确定所述移动终端的位置坐标。这样，AC能够根据该移动终端所在的位置，调整该移动终端接入的AP，保证移动中的该移动终端能够进行良好通信。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的定位方法的第一种流程图；

图2是本发明实施例提供的定位方法的第二种流程图；

图3是本发明实施例提供的定位装置的第一种组成结构图；

图4是本发明实施例提供的定位装置的第二种组成结构图；

图5是本发明实施例提供的定位装置的第三种组成结构图；

图6是本发明实施例提供的定位装置的第四种组成结构图；

图7是本发明实施例提供的定位装置的第五种组成结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明实施例提供的定位方法，应用于由接入控制器AC和至少两个无线接入点AP组成的无线局域网络；其中，该AC可控制该网络中所有AP，包括：控制每个AP允许接入哪些移动终端，控制每个AP允许接入的移动终端的数量，控制AP之间的数据通信等。

图1示出了本实施例提供的定位方法的第一种实现流程，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，本发明实施例提供的定位方法包括：

S1，获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标；

S2，通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量；

S3，根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量，计算所述移动终端的位置坐标。

需说明的是，现有的AP都具有GPS定位功能，从而，每个AP都能通过GPS定位功能得知自己的GPS位置坐标。并且在通常情况下，相对于移动终端来说，AP时静止的（即通常不会移动AP）。

进而，在由AC和多个AP组成的无线局域网络中，AC通过控制AP调整该AP发送的射频信号的信号强度；通过调整AP发送的射频信号的信号强度的方式，可以找到临界信号强度。该临界信号强度具有以下特点：AP发送的射频信号的信号强度为该临界信号强度时，移动终端刚好能接收到所述AP发送的信号；如果AP发送的射频信号的信号强度小于该临界信号强度，移动终端不能接收到所述AP发送的射频信号。根据AP的信号强度确定该AP能够辐射的距离，因此，将临界信号强度时该AP能够辐射的距离作为：该AP到移动终端的距离。进而，针对多个AP，分别获取到所述移动终端的距离，这样可根据多个AP分别到移动终端的距离，确定每个AP到移动终端的矢量；继而根据AP的GPS位置坐标和该AP到移动终端的矢量，计算出移动终端的位置坐标。

在本发明一实施例中，通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量的步骤具体包括：

调整AP的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述AP发送的信号时获取所述AP的信号强度；

根据获取到的信号强度确定所述AP到所述移动终端的距离。

同时，根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量计算所述移动终端的位置坐标的步骤，具体为：

根据至少三个AP的GPS位置坐标和所述至少三个AP分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

在本实施例中，据上所述，可调整AP的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述AP发送的信号时获取所述AP的信号强度（临界信号强度），根据获取到的信号强度（临界信号强度）确定所述AP到所述移动终端的距离。选择至少三个AP，通过每个AP的GPS位置坐标和每个AP到移动终端的距离，确定出移动终端的位置，继而分别确定每个AP到移动终端的矢量；根据AP（所述至少三个AP中的其中一个）的GPS位置坐标和该AP到移动终端的矢量，计算出移动终端的位置坐标。

在本发明一实施例中，获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标的步骤具体为：

获取第一AP的每根全向天线的GPS位置坐标，所述第一AP包括至少一根全向天线，所述AP包括所述第一AP。

具体地，当所述第一AP通过自带的GPS定位功能确定该第一AP的GPS位置坐标之后，能够根据该第一AP设备的机械参数，计算出该第一AP具有的每根全向天线的GPS位置坐标。

同时，通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量的步骤具体包括：

调整全向天线的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述全向天线发送的信号时获取所述全向天线的信号强度；

根据获取到的信号强度确定所述全向天线到所述移动终端的距离。

具体地，在移动终端刚好能接收到所述全向天线发送的信号时，获取所述全向天线的信号强度（临界信号强度）；由于全向天线已确定，进而能够确定该全向天线向外辐射的波形，进而能够根据该临界信号强度确定该全向天线在每个方向能够辐射的最远距离，将该最远距离作为所述全向天线到所述移动终端的距离。

同时，根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量计算所述移动终端的位置坐标的步骤，具体为：

根据至少三根全向天线的GPS位置坐标和所述至少三根全向天线分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

具体地，针对每根全向天线，分别根据每根全向天线的临界信号强度确定向外辐射的波形（即确定全向天线到所述移动终端的距离），得到所有全向天线的一个交点，该交点即为移动终端的位置；根据每根全向天线的GPS位置坐标，计算出该交点的坐标（即该移动终端的位置坐标）。

作为本发明一具体实施方式，针对移动终端与AP的全向天线之间存在的障碍物较多的情况，预先检测出WLAN覆盖范围内（每根全向天线以最大功率辐射信号时所提供的WLAN覆盖范围）每个位置的临界信号强度；具体的检测方法为：当移动终端移动到WLAN覆盖范围内的某个位置，调整全向天线的信号强度进行检测并记录该个位置的临界信号强度；针对该位置，遍历所述全向天线均检测一次或多次，确定出每根全向天线在该个位置的临界信号强度；进而针对WLAN覆盖范围内的每个位置，均检测出每根全向天线的临界信号强度。建立天线强度映射表，在该天线强度映射表中记录：WLAN覆盖范围内的每个位置与每根全向天线所需发射的临界信号强度的一一映射关系。

进而，如果需要检测已接入WLAN的移动终端的位置，则调整全向天线的信号强度，移动终端刚好能接收到所述全向天线发送的信号时，获取所述全向天线的信号强度（临界信号强度）；待针对至少三根全向天线分别确定获取到的信号强度（临界信号强度）之后，能够根据预先建立的天线强度映射表，确定移动终端的位置，进而可根据每根全向天线的GPS位置坐标，计算出该移动终端的位置坐标。

在本发明一实施例中，获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标的步骤具体为：

获取第二AP的定向天线的GPS位置坐标，所述AP包括所述第二AP。

具体地，当所述第二AP通过自带的GPS定位功能确定该第二AP的GPS位置坐标之后，能够根据该第二AP设备的机械参数，计算出该第二AP具有的每根定向天线的GPS位置坐标。优选的是，所述定向天线为单向辐射的定向天线。

同时，通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量的步骤具体包括：

调整定向天线的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述定向天线发送的信号时获取所述定向天线的信号强度；

根据获取到的信号强度确定所述定向天线到所述移动终端的距离。

具体地，在移动终端刚好能接收到所述定向天线发送的信号时，获取所述定向天线的信号强度（临界信号强度）；根据该临界信号强度能够确定该定向天线能够辐射的最远距离，将该最远距离作为所述定向天线到所述移动终端的距离。

同时由于定向天线的辐射方向已确定，所以还能够通过调整定向天线所辐射的方向来确定移动终端所在的方向。

同时，根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量计算所述移动终端的位置坐标的步骤，具体为：

根据所述定向天线的GPS位置坐标和所述定向天线到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

具体地，当定向天线为单向辐射的定向天线时，该定向天线所辐射的方向已确定，能够仅根据一根定向天线的GPS位置坐标和该根定向天线到移动终端的距离，计算出移动终端的位置坐标。

当该定向天线向几个特定方向辐射时，可根据至少两根定向天线的GPS位置坐标和所述至少两根定向天线分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

优选的是，对于移动终端与AP之间所处的障碍物较多时，可预先建立天线强度映射表，在该天线强度映射表中记录：WLAN覆盖范围内的每个位置与每根定向天线所需发射的临界信号强度的一一映射关系。建立该天线强度映射表的方法为：当移动终端移动到WLAN覆盖范围内的某个位置，调整定向天线的信号强度进行检测并记录该个位置的临界信号强度；针对该个位置，遍历所述定向天线均检测一次或多次，确定出每根定向天线在该个位置的临界信号强度；进而针对WLAN覆盖范围内的每个位置，均检测出每个定向天线的临界信号强度

在本发明一实施例中，图2示出了本实施例提供的定位方法的第二种实现流程，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，所述定位方法还包括：

S4，根据所述移动终端的位置坐标，从多个可接入的AP中筛选出所述移动终端能够检测到最大信号强度的AP；

S5，将所述移动终端接入筛选出的AP。

具体地，所述移动终端进入和/或离开一个AP提供的WLAN覆盖范围时，由于移动终端当前接入的AP不一定是所述移动终端在该网络中最适合接入的AP（即不一定是：在该网络中所述移动终端能够检测到最大信号强度的AP）。为了实现所述移动终端与最适合接入的AP连接，保证所述移动终端能够进行最佳的数据通信，所述AC根据本发明实施例提供的定位方法计算所述移动终端的位置坐标。

所述AC分别确定每个AP提供的无线局域网络WLAN覆盖范围。所述AC确定WLAN覆盖范围包含所述移动终端的位置坐标的一个或多个AP。从确定的AP中筛选出所述移动终端能够检测到最大信号强度的AP。所述AC断开所述移动终端与当前接入的AP的WLAN连接，所述AC将所述移动终端接入筛选出的AP。

优选的是，确定WLAN覆盖范围包含所述移动终端的位置坐标的一个或多个AP的步骤，具体为：所述AC分别计算每个AP已接入移动终端的数量；所述AC确定WLAN覆盖范围包含所述移动终端的位置坐标的、已接入数量小于接入阈值的一个或多个AP。具体地，所述AC会预先统计每个AP允许接入的最多数量，即所述AC统计每个AP的接入阈值；然后实时监控每个AP已接入的数量（已接入的移动终端的个数）。对于WLAN覆盖范围包含所述移动终端的位置坐标的某个AP，如果该AP已接入移动终端的个数达到该AP允许接入的最多数量（该AP的接入阈值），则丢弃该AP。因此，对于WLAN覆盖范围包含所述移动终端的位置坐标的一个或多个AP，所述AC保留的AP至少具有以下特点：该AP已接入移动终端的数量小于该AP允许接入移动终端的最多数量（该AP的接入阈值）。从而，所述AC将保留的AP作为确定的AP。

作为本发明一具体实施方式，在筛选出所述移动终端能够检测到最大信号强度的AP的步骤中，综合考虑每个所述确定的AP已接入移动终端的数量、所述确定的AP提供的信号强度以及所述移动终端到所述确定的AP的距离，筛选出所述移动终端接入的最佳AP。例如：对于根据所述确定的AP提供的信号强度以及所述移动终端到所述确定的AP的距离筛选出：所述移动终端能够检测到最大信号强度的AP，所述移动终端能够检测到次最大信号强度的AP；如果该最大信号强度的AP已接入移动终端的数量已接近该最大信号强度的AP的接入阈值（表示每个已接入该最大信号强度的AP的移动终端所能够使用的带宽（上传数据的速度和下载数据的速度）均挺小），如果该次最大信号强度的AP已接入移动终端的数量远小于该次最大信号强度的AP的接入阈值（表示每个已接入该次最大信号强度的AP的移动终端所能够使用的带宽（上传数据的速度和下载数据的速度）均挺大），从而选择次最大信号强度的AP作为所述移动终端接入的最佳AP。所述AC控制所述移动终端接入次最大信号强度的AP。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

需要说明的是，本实施例提供的定位方法与本实施例提供的定位装置相互适用。

本实施例提供的定位装置，应用于由接入控制器AC和至少两个无线接入点AP组成的无线局域网络。图3示出了本实施例提供的定位装置的第一种组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，所述定位装置包括：

获取单元21，用于获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标；

检测单元22，用于通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量；

位置坐标单元23，用于根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量，计算所述移动终端的位置坐标。

在本发明一实施例中，图4示出了本实施例提供的接入控制器的第二种组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，所述检测单元22具体包括：

调整单元221，用于调整AP的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述AP发送的信号时获取所述AP的信号强度；

距离确定单元222，用于根据获取到的信号强度确定所述AP到所述移动终端的距离；

位置坐标单元23，具体用于：根据至少三个AP的GPS位置坐标和所述至少三个AP分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

在本发明一实施例中，图5示出了本实施例提供的接入控制器的第三种组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，所述获取单元21具体用于：获取第一AP的每根全向天线的GPS位置坐标，所述第一AP包括至少一根全向天线，所述AP包括所述第一AP；

所述检测单元22，具体包括：

全向获取单元223，用于调整全向天线的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述全向天线发送的信号时获取所述全向天线的信号强度；

全向距离单元224，用于根据获取到的信号强度确定所述全向天线到所述移动终端的距离；

位置坐标单元23，具体用于：根据至少三根全向天线的GPS位置坐标和所述至少三根全向天线分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

在本发明一实施例中，图6示出了本实施例提供的接入控制器的第四种组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，所述获取单元21具体用于：获取第二AP的定向天线的GPS位置坐标，所述AP包括所述第二AP；

所述检测单元22，具体包括：

定向获取单元225，用于调整定向天线的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述定向天线发送的信号时获取所述定向天线的信号强度；

定向距离单元226，用于根据获取到的信号强度确定所述定向天线到所述移动终端的距离；

位置坐标单元23，具体用于：根据所述定向天线的GPS位置坐标和所述定向天线到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

在本发明一实施例中，图7示出了本实施例提供的接入控制器的第五种组成结构，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分，所述定位装置还包括：

筛选单元24，用于根据所述移动终端的位置坐标，从多个可接入的AP中筛选出所述移动终端能够检测到最大信号强度的AP；

接入单元25，用于将所述移动终端接入筛选出的AP。

本发明实施例提供一种接入控制器AC，所述AC包括上述的定位装置。

本领域技术人员可以理解为上述发明实施例提供的定位装置所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：

获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标；

通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量；

根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量，计算所述移动终端的位置坐标。

2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量的步骤具体包括：

调整AP的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述AP发送的信号时获取所述AP的信号强度；

根据获取到的信号强度确定所述AP到所述移动终端的距离；

根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量计算所述移动终端的位置坐标的步骤，具体为：

根据至少三个AP的GPS位置坐标和所述至少三个AP分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

3.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标的步骤具体为：

获取第一AP的每根全向天线的GPS位置坐标，所述第一AP包括至少一根全向天线，所述AP包括所述第一AP；

通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量的步骤具体包括：

调整全向天线的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述全向天线发送的信号时获取所述全向天线的信号强度；

根据获取到的信号强度确定所述全向天线到所述移动终端的距离；

根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量计算所述移动终端的位置坐标的步骤，具体为：

根据至少三根全向天线的GPS位置坐标和所述至少三根全向天线分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

4.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标的步骤具体为：

获取第二AP的定向天线的GPS位置坐标，所述AP包括所述第二AP；

通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量的步骤具体包括：

调整定向天线的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述定向天线发送的信号时获取所述定向天线的信号强度；

根据获取到的信号强度确定所述定向天线到所述移动终端的距离；

根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量计算所述移动终端的位置坐标的步骤，具体为：

根据所述定向天线的GPS位置坐标和所述定向天线到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

5.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括：

根据所述移动终端的位置坐标，从多个可接入的AP中筛选出所述移动终端能够检测到最大信号强度的AP；

将所述移动终端接入筛选出的AP。

6.一种定位装置，其特征在于，所述定位装置包括：

获取单元，用于获取无线接入点AP的全球定位系统GPS位置坐标；

检测单元，用于通过调整AP的信号强度检测所述AP到移动终端的矢量；

位置坐标单元，用于根据所述AP的GPS位置坐标和所述AP到所述移动终端的矢量，计算所述移动终端的位置坐标。

7.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于，

所述检测单元具体包括：

调整单元，用于调整AP的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述AP发送的信号时获取所述AP的信号强度；

距离确定单元，用于根据获取到的信号强度确定所述AP到所述移动终端的距离；

位置坐标单元，具体用于：根据至少三个AP的GPS位置坐标和所述至少三个AP分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

8.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于，

所述获取单元具体用于：获取第一AP的每根全向天线的GPS位置坐标，所述第一AP包括至少一根全向天线，所述AP包括所述第一AP；

所述检测单元，具体包括：

全向获取单元，用于调整全向天线的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述全向天线发送的信号时获取所述全向天线的信号强度；

全向距离单元，用于根据获取到的信号强度确定所述全向天线到所述移动终端的距离；

位置坐标单元，具体用于：根据至少三根全向天线的GPS位置坐标和所述至少三根全向天线分别到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

9.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于，

所述获取单元具体用于：获取第二AP的定向天线的GPS位置坐标，所述AP包括所述第二AP；

所述检测单元，具体包括：

定向获取单元，用于调整定向天线的信号强度，在移动终端刚好能接收到所述定向天线发送的信号时获取所述定向天线的信号强度；

定向距离单元，用于根据获取到的信号强度确定所述定向天线到所述移动终端的距离；

位置坐标单元，具体用于：根据所述定向天线的GPS位置坐标和所述定向天线到所述移动终端的距离，计算出所述移动终端的位置坐标。

10.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述定位装置还包括：

筛选单元，用于根据所述移动终端的位置坐标，从多个可接入的AP中筛选出所述移动终端能够检测到最大信号强度的AP；

接入单元，用于将所述移动终端接入筛选出的AP。

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