CN1992658B - 一种无线局域网中位置信息的动态配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线局域网中位置信息的动态配置方法，包括，当前无线接入点依次以不同的发射功率，向不同的信道上发送位置探测请求帧；在其他信道上的无线接入点接收到信号位置探测请求帧后向当前无线接入点回应位置探测请求；当前无线接入点计算检测到的无线接入点的位置信息，并将计算结果保存在当前无线接入点内；接收到位置探测请求帧的无线接入点计算两个无线接入点之间的位置信息，并保存；当前无线接入点在所有的信道上以所有的功率顺序完成发射和接收后，结束位置探测过程，无线接入点进入正常工作状态。本发明实现每个无线接入点都知道到扩展服务集中的无线接入点。

Description

一种无线局域网中位置信息的动态配置方法

技术领域

本发明涉及通信领域中的无线局域网系统，尤其涉及无线局域网中位置信息的实现方法。

背景技术

WLAN(无线局域网)是指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。在WLAN网络环境中，一个扩展服务集由一个或多个基本服务集，以及连接这些基本服务集的分布系统构成，每个基本服务集包含一个无线接入点设备。扩展服务集通过ESSID(扩展服务集识别号)来区分，无线接入点通过BSSID(基本服务集识别号)来区分。终端通过扫描信道，获取所处WLAN环境中扩展服务集和基本服务集信息，并选择加入一个合适的基本服务集。

802.11标准是IEEE802.11无线局域网标准工作组制定的物理层和媒体访问控制(MAC)协议标准，便于无线局域网及无线设备制造商建立互操作网络设备。物理层定义了数据传输的信号特征和调制。媒体访问控制(MAC)层可视为由一系列可完成诸如信息交换、功率控制、关联管理、同步管理和过程管理的服务组成。

组成扩展服务集的无线接入点之间通过有线分布式系统相连，并通过有线系统进行数据交换。组成扩展服务集的无线接入点相互配合，向移动终端提供接入和连接服务。

在当前的无线局域网标准中并没有规定在无线接入点中进行位置信息配置以及配置的方法。无线接入点并不知道其他与之相连的无线接入点的位置关系。位置信息对于终端的切换，漫游，负载均衡等非常重要。无线接入点的位置信息通过手动可以由网络管理员进行统一配置。

手动配置位置信息的方法有以下缺点：

1、网络配置工作量大，消耗的时间长。当一个扩展服务集的拓扑结构发生改变时，需要对所有涉及到的无线接入点进行更新配置。

2、配置复杂，易出错。由于位置信息的配置需要网络管理员手动配置，配置过程中容易出现错误，对计算结果也不能完全准确反映无线网络的真实情况。

发明内容

本发明的目的就是克服位置信息静态配置方法的工作量大，配置复杂，易出错的缺点，提出一种位置信息的动态配置方法。

本发明具体是这样实现的：

一种无线局域网中位置信息的动态配置方法，包括：

检查并加载历史位置信息失败的无线接入点启动位置信息动态配置进程；当前无线接入点向其他无线接入点发送位置探测请求，其他无线接入点向当前无线接入点发送位置探测回应，并计算当前无线接入点的位置信息；当前无线接入点根据位置探测回应构造位置信息。

所述位置信息包括：扩展服务集内其他无线接入点的MAC地址或标识，无线接入点的位置参数。

所述位置参数的值表示所述无线接入点间距离的信号质量的测度参考值，或两个无线接入点之间无线的环境测度值，或上述部分或全部信息的组合。

所述检查并加载历史位置信息是指，在无线接入点启动的时候，检查是否有保存的历史位置信息，如果有则加载。

所述启动位置信息动态配置进程是指如果无线接入点没有历史位置信息，或历史位置信息失效，则当前无线接入点启动位置信息动态配置进程。

所述位置信息动态配置进程也可以周期性进行。

所述当前无线接入点向其他无线接入点发送位置探测请求包括以下步骤：

(1)、当前无线接入点设置自身进入位置探测状态，停止向终端提供服务；

(2)、当前无线接入点依次以不同的发射功率，向不同的信道上发送位置探测请求帧。

所述位置探测请求帧中附带有当前无线接入点的发射功率值、当前无线接入点的扩展服务集识别号、当前无线接入点的基本服务集识别号以及当前无线接入点的MAC地址信息。

所述以不同的发射功率是指当前无线接入点依次以由小到大或由大到小的若干次不同的发射功率向无线网络的所有信道上发送位置探测请求帧。

所述方法还包括：所述无线接入点在某一信道上发射位置探测请求之后，如果在预设的时间内没有收到位置探测回应，则开始下一信道的位置探测。

所述其他无线接入点向当前无线接入点发送位置探测回应是指：在其他信道上的无线接入点接收到位置信号探测请求帧后，解析当前无线接入点的标识信息和请求帧中的发射功率指示，向当前无线接入点发送位置探测回应帧。

所述位置探测回应的发射功率可以和位置探测请求的发射功率相同或不同。

所述位置探测回应帧中附带有目标无线接入点接收到相应的位置探测请求帧时的接收信号强度，位置探测请求帧的发射功率以及目标无线接入点的标识信息。

所述位置探测请求帧和位置探测回应帧和Beacon帧可以有相同优先级。

所述计算当前无线接入点的位置信息是指：接收到位置探测请求的无线接入点根据多次交互中的接收信号强度和请求帧中的发射功率信息计算其与当前无线接入点的位置参数，并保存在本地的位置信息列表中。

所述当前无线接入点根据位置探测回应构造位置信息是指：当前无线接入点在接收到位置探测回应后，记录接收回应时的接收信号强度，解析探测回应帧，计算两个无线接入点之间的位置参数，并保存在本地的位置信息列表中。

采用本发明所述的方法，通过动态配置无线接入点的位置信息，实现每个无线接入点都知道在扩展服务集中在地理位置上或空间信号上相邻的无线接入点。采用本发明提出的方法有以下优点：保存历史位置信息，减少无线接入点位置探测的次数；位置信息的配置过程由无线接入点自动完成，降低了手动配置的工作量，减少了网络配置所占用的时间；位置信息采用探测请求和回应的交互方式，增加了位置信息的准确性。

附图说明

图1是本发明提出的扩展服务集位置信息示例图；

图2是本发明所述方法的实例的原理示意图；

图3是本发明提出的位置信息的动态配置方法具体实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明所述的无线局域网环境至少包括两个无线接入点。两个无线接入点组成一个扩展服务集，为终端提供接入服务。

图1是本发明提出的扩展服务集位置信息示例图，每个无线接入点保存扩展服务集中全部或部分无线接入点的位置信息。

如图1所示，在本例中，每个无线接入点仅仅保存位置信息在一定范围内的其他无线接入点的信息，所以处于中心位置的无线接入点中保存着较多的位置信息，而处于边缘的无线接入点只有较少的位置信息。

在本例中位置信息表达的是两个无线接入点之间的距离或网络空间无线环境情况。扩展服务集可以将该位置信息应用于负载均衡，切换控制等领域。

图2是本发明提出的位置信息动态配置方法的一个实例的原理示意图。如图2所示，AP1以30％，60％和100％的功率在无线网络的所有信道上发送位置探测请求帧。当以30％的功率发射时，只有AP2可以接收到请求，AP2发送回应。当以60％的功率发射时，AP2和AP3都可以接收到请求，但是接收到的信道强度是有区别的。同样，当以100％的功率发射时，又可以搜索到AP4。由于距离上的原因，AP5始终无法收到AP1的探测请求，所以，在AP1的位置信息中不会出现与AP5相关的内容。

图3是本发明提出的位置信息的动态配置方法具体实施例的流程图。结合图3，本发明提出的位置信息的动态配置方法详细包括下列步骤：

1、无线接入点(以下指当前无线接入点)启动，首先检查是否有历史位置信息，如果有，则加载，转7，否则转2。

2、当前无线接入点启动位置探测过程。当前无线接入点依次以最大发射功率的30％，60％，100％的发射功率向不同的信道上发送位置探测请求帧。

位置探测请求帧中附带该请求帧的发射功率，当前无线接入点的BSSID，ESSID等信息。

3、接收到位置探测请求帧的无线接入点回应位置探测请求。位置探测请求帧和位置探测回应帧可以和Beacon有相同的优先级。

位置探测回应帧中附带有回应无线接入点此次回应的发射功率，该功率可以与当前无线接入点的位置探测请求的功率相同，也可以不同，如回应无线接入点的当前工作功率。

4、当前无线接入点在收到位置探测回应后，根据接收回应的信号强度和发射功率，计算两个无线接入点之间的位置信息，并保存在当前无线接入点中。

如果当前无线接入点在预设的时间内没有收到位置探测回应，则开始下一信道的位置探测。

5、接收到位置探测请求的无线接入点根据接收信号强度和位置探测请求帧中的发射功率，计算两个无线接入点之间的位置信息，并保存。

6、当前无线接入点在所有的信道上以所有的发射功率顺序完成探测后，结束位置探测过程，转7。

7、无线接入点进入正常工作状态。经过一定的时间间隔后，重新开始一次新的位置探测过程。该时间间隔可以比较长。

Claims (15)

1.一种无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于包括：

检查并加载历史位置信息失败的无线接入点启动位置信息动态配置进程；

当前无线接入点向其他无线接入点发送位置探测请求，其他无线接入点向当前无线接入点发送位置探测回应，并计算当前无线接入点的位置信息；当前无线接入点根据位置探测回应构造位置信息；具体为：当前无线接入点向其他无线接入点发送位置探测请求，位置探测请求帧中附带该请求帧的发射功率和当前无线接入点的标识信息，其他无线接入点根据接收信号强度和位置探测请求帧中的发射功率信息计算其与当前无线接入点之间的位置参数，位置探测回应帧中附带有其他无线接入点接收到相应的位置探测请求帧时的接收信号强度、位置探测请求帧的发射功率和其他无线接入点的标识信息，当前无线接入点根据接收回应时的接收信号强度和发射功率，计算当前无线接入点与发送位置探测回应的其他无线接入点之间的位置信息。

2.如权利要求1所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述当前无线接入点根据位置探测回应构造的位置信息包括：扩展服务集内其他无线接入点的MAC地址或标识，无线接入点的位置参数。

3.如权利要求2所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述位置参数的值表示当前无线接入点与其他无线接入点间距离的信号质量的测度参考值，或当前无线接入点与其他无线接入点之间无线的环境测度值，或上述部分或全部信息的组合。

4.如权利要求1所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述检查并加载历史位置信息是指，在无线接入点启动的时候，检查是否有保存的历史位置信息，如果有则加载。

5.如权利要求1所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述启动位置信息动态配置进程是指如果无线接入点没有历史位置信息，或历史位置信息失效，则当前无线接入点启动位置信息动态配置进程。

6.如权利要求1所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述位置信息动态配置进程可以周期性进行。

7.如权利要求1所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述当前无线接入点向其他无线接入点发送位置探测请求包括以下步骤：

(1)、当前无线接入点设置自身进入位置探测状态，停止向终端提供服务；

(2)、当前无线接入点依次以不同的发射功率，向不同的信道上发送位置探测请求帧。

8.如权利要求7所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述位置探测请求帧中附带有当前无线接入点的发射功率值、当前无线接入点的扩展服务集识别号、当前无线接入点的基本服务集识别号以及当前无线接入点的MAC地址信息。

9.如权利要求7所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述以不同的发射功率是指当前无线接入点依次以由小到大或由大到小的若干次不同的发射功率向无线网络的所有信道上发送位置探测请求帧。

10.如权利要求7所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述方法还包括：所述无线接入点在某一信道上发射位置探测请求之后，如果在预设的时间内没有收到位置探测回应，则开始下一信道的位置探测。

11.如权利要求1所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述其他无线接入点向当前无线接入点发送位置探测回应是指：在其他信道上的无线接入点接收到位置探测请求帧后，解析当前无线接入点的标识信息和位置探测请求帧中的发射功率指示，向当前无线接入点发送位置探测回应帧。

12.如权利要求11所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述位置探测回应的发射功率可以和位置探测请求的发射功率相同或不同。

13.如权利要求11所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述位置探测请求帧和位置探测回应帧和Beacon帧有相同优先级。

14.如权利要求7所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述计算当前无线接入点的位置信息是指：接收到位置探测请求的无线接入点根据多次交互中的接收信号强度和位置探测请求帧中的发射功率信息计算其与当前无线接入点的位置参数，并保存在本地的位置信息列表中。

15.如权利要求7所述的无线局域网中位置信息的动态配置方法，其特征在于所述当前无线接入点根据位置探测回应构造位置信息是指：当前无线接入点在接收到位置探测回应后，记录接收回应时的接收信号强度，解析位置探测回应帧，计算当前无线接入点与其他无线接入点之间的位置参数，并保存在本地的位置信息列表中。

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