专利名称：一种在无线局域网中实现用户定位的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信中的用户定位技术，尤指一种在无线局域网中利用接入点实现用户定位的方法。
背景技术：
随着用户对无线接入速率的要求越来越高，无线局域网(WLAN，WirelessLocal Area Network)应运而生，它是一种基于802.11b/a标准的，能在较小范围内提供高速无线数据接入的技术。图1为现有WLAN的典型组网结构示意图，如图1所示，WLAN一般包括接入点(AP，Access Pont)、接入控制器(AC，Access Controller)、认证授权和计费服务器(AS)和动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol)设备，AC不仅连接所有AP、AS和DHCP设备，而且同时通过入口(Portal)服务器连接网际协议(IP)网络。终端用户通过无线方式连接AP，并通过AC接入Internet等数据网络，而且AC对用户的访问进行控制，AC和AP也可以合成在一个设备中实现。WLAN在采用802.11b技术时能得到高达11Mbps的传输速率，采用802.11a时能得到高达54Mbps的传输速率，并且设备价格低廉。
为了给用户提供更丰富多彩的服务，运营商在不断推出新业务，其中有些新业务是与用户当前位置相关的，就要获取所需用户的当前位置信息，需要对当前用户定位。目前，在一些移动通信网络中，如全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、通用移动通信系统(UMTS)等均已具备对用户的定位能力，其是根据用户当前所处的小区、基站等位置信息来确定该用户的大概位置范围，但由于GSM、UMTS等网络中基站的覆盖范围一般在500m～1000m，所以对用户的定位也只能确定在1公里范围内，而无法得到更精确的定位信息。相对而言，无线局域网接入点的覆盖范围要小的多，只有几十米，但无线局域网中关于用户定位信息的提供现在还没有提出具体解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种在无线局域网中实现用户定位的方法，使其能方便地对无线局域网用户进行较高精度的定位。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种在无线局域网中实现用户定位的方法，无线局域网将当前接入用户所在接入点的标识信息作为该用户的位置信息，存储于预先设置的位置信息存储单元中。
所述的位置信息存储单元为具有信息存储和管理功能的独立设备；或为一个独立模块设置于认证授权和计费服务器(AS)中或设置于无线局域网接入控制器中。。
所述的接入点标识信息为单独定义的接入点标识符，或为当前接入点的虚拟局域网标识与该接入点在网络控制服务器连接端口号组合而成的唯一标识一个位置信息存储单元服务区内一个接入点的组合标识。
所述的用户位置信息放置于用户接入认证请求消息的现有信元中进行传送；或放置于用户接入认证请求消息的新增信元中进行传送；或放置于单独设置的位置信息传输信令中进行传送。
该方法进一步包括当用户接入点发生改变时，无线局域网通知位置信息存储单元更新其中的用户位置信息。
该方法进一步包括无线局域网定期校验用户是否在线，如果用户状态发生改变，则随时通知位置信息存储单元更新其中的用户位置信息。
该方法进一步包括预先设置位置信息转换单元，该单元将接入点标识信息转换为经纬度位置数据、或地理位置区域名称、或建筑区域名称形式的位置信息格式。
由上述方案可以看出，本发明的关键在于利用无线局域网中的接入点作为用户定位的最小单位，每个用户在进入无线局域网的不同接入点覆盖区时，无线局域网将当前接入用户所在接入点的标识信息作为该用户的位置信息，存储于预先设置的位置信息存储单元中，以使用户的位置信息能够被需要用户位置信息的客户应用端获取，所谓的客户应用端可以是一种业务应用，也可以就是一个用户终端。
因此，本发明所提供的在无线局域网中实现用户定位的方法，具有以下的优点和特点1)该方法是在每个用户接入无线局域网不同接入点时，无线局域网对其所在的接入点位置信息进行注册，使其它客户应用端能通过无线局域网中接入点的位置来获取所需用户的定位信息，从而实现了在无线局域网中进行用户定位的功能。
2)由于无线局域网中接入点的覆盖范围通常为20～50米，故此，用户所在的接入点信息就可以方便地把用户定位在20～50米的精度范围内，提高了用户定位精度，从而可以通过无线局域网开展丰富的与位置相关的业务，使UMTS以及其他电信网络能够与WLAN在位置业务方面方便的互通。
3)本发明向位置信息存储单元发送当前用户位置信息的过程，与现有WLAN用户接入无线局域网认证的过程基本相同，只是在接入请求消息中增加了定位信息的传递或在认证完成后增加传送位置信息的消息，并未改变现有操作流程，实现简单方便。
图1为现有WLAN的典型组网结构示意图；图2为本发明实施例所采用的网络结构示意图；图3为用户在无线局域网内移动的示意图；图4为本发明中用户定位信息处理的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
如图2所示，图2为本发明所采用的网络基本组成结构示意图。用户终端(UE)通过无线接口直接连至其所属的无线局域网接入点，同时，无线局域网接入认证单元与用于存储用户位置信息的位置信息存储单元相连，该接入认证单元在本实施例中为AS。该位置信息存储单元用于存储用户标识及其对应的位置信息，也可以同时存储位置信息对应的其它转换格式，比如接入点的标识信息与地理位置坐标、名称等的对应关系。该位置信息存储单元可以是独立的设备，也可以是一个功能模块嵌入在某个设备中，比如嵌入AC或AS中。当该位置信息存储单元为一个独立设备时，其是一个具有位置信息存储和管理功能的设备，该设备至少包括接口信令处理模块，用于与其它网元，比如AS进行信令交互，将接收到的各种不同接口的信令转换为信令管理模块能够识别的信息，以适当的信令格式把信息管理模块送来的指示发往目的网元；用户位置信息存储数据库，用于存储用户标识及其对应的位置信息；信息管理模块，负责接收存储AS送来的用户数据，根据AS的要求增加、修改、删除用户数据，对其它位置信息服务网元的请求，响应相应的用户位置信息数据。在本实施例中，位置信息存储单元是认证授权和计费服务器中的一个功能模块，该认证授权和计费服务器通过AP-AS接口与无线局域网的接入点相连，存储和更新所有的用户位置信息。
图2所示的网络结构中，还可以进一步包括一个位置信息转换单元，用于将接入点的标识信息转换为用户终端能够识别的经纬度位置、或地理位置区域名称、或建筑区域名称的信息格式。该位置信息转换单元可以设置于位置信息存储单元中，也可以单独设置于AC或AS中。
本发明正是利用现有WLAN结构中接入点的覆盖范围作为用户定位的最小位置信息单位，以接入点或与接入点相关联的标识作为位置标识，在此基础上根据应用需求不同提供多种精度的用户位置数据。其具体实现原理就是当用户进入无线局域网的某个接入点覆盖区域进行接入和注册过程后，该接入点即将其自身的标识信息作为该用户的位置信息发送到位置信息存储单元上进行存储，如果位置信息存储单元中已有该用户的位置信息，则更新该信息。如此，当其它应用需要用户位置信息时可以直接到该位置存储单元获取该信息。
图3所示为一个用户在无线局域网内移动的示意图，该无线局域网至少包括接入点A和接入点B，每个虚线圆分别表示各自接入点的覆盖范围，这两个接入点均与无线局域网接入控制器相连，该无线局域网接入控制器还连接其它网络。当用户终端UE1进入接入点A时，经过接入、注册过程后，接入点A将自己的位置标识信息作为UE1的当前位置信息存入当前的位置信息存储单元中，即无线局域网接入控制器、或认证授权和计费服务器、或其它独立的存储设备。当UE1从接入点A移到接入点B时，经过接入、注册过程后，接入点B将自己的位置标识信息作为UE1的当前位置信息发送给位置信息存储单元，由于位置信息存储单元中原来存有UE1的位置信息，那么，此时就更新UE1的当前位置信息即可。
现有技术中，用户成功接入无线局域网的过程，参见图4所示至少包括以下步骤步骤401当用户要接入无线局域网时，首先要在用户终端UE和无线局域网的接入点AP之间建立物理连接；步骤402～405进行用户认证的过程，由AP向AS发起用户接入认证请求；经AS认证通过后，AS向AP发接入认证请求接受消息；AP收到许可接入的授权后，向UE发接入认证成功消息，通知UE允许接入。
本发明的方法完全利用现有的用户接入认证流程，只是在WLAN向AS发用户接入认证请求时，在接入认证请求消息中附加上AP的位置信息，即在步骤403的用户接入认证请求中增加接入点标识(APID)，该APID可以有不同的确定方式，比如由虚拟局域网标识+该接入点在网络控制服务器连接端口号的组合来确定，或由单独定义的当前接入点标识符来确定等等。并且，在用户接入认证成功后，AS将接收到的当前用户的位置信息存储于预先设定的位置信息存储单元中，如图4的步骤406所示，以便其它客户应用端查找使用。
在本实施例中，无线局域网中包括AP设备，该AP设备与无线局域网外的AS连接，该AS中设置有位置信息存储模块，用来存储WLAN网络送来的每个用户的位置信息。本实施例在步骤406中就是AS将当前用户的位置信息存储于其自身设置的位置信息存储模块中。
那么，本发明的具体定位过程是这样的步骤401当用户进入某个AP覆盖区域开始接入和注册过程时，首先要在用户终端UE和无线局域网的接入点AP之间建立物理连接；步骤402～406UE与AP之间的连接建立完成后，即进行用户接入认证过程，用户终端通过WLAN向AS发起用户接入认证请求，此时，AP把当前的用户信息和AP标识信息放入用户接入认证请求消息中传送给AS，其中，可以为传输当前用户信息和AP标识信息单独设置一个AP标识信元，也可以利用现有信元；经AS认证通过后，向用户终端发接入认证请求接受消息，通知UE允许接入；同时，AS记录该信息到位置信息存储单元作为用户的位置信息，当本网或它网的合法应用需要获得该用户位置信息时，可以直接向AS请求，到该位置信息存储单元中取得该信息。
在上述过程中，用户的注册过程完全利用现有的注册信令。当用户进入新的AP覆盖区时，新的AP重复步骤401～步骤406的过程，刷新AS中的存储记录。无线局域网也会定期校验用户是否在线，如果用户状态发生改变，则随时向位置信息存储单元报告，更新其中的用户位置信息。当用户注销后，AS将删除该用户的位置信息记录或将其对应的信息标注为无效。
当然，步骤403中用户位置信息的传送可以附加在任何适当的现有信令中，如上面实施例所述，也可设定专门的位置信息传输信令。并且，AP标识信息的发送可以直接由AP发给AS，也可由AC发给AS。另外，上述实施例是将位置信息存储单元设置于AS中，在实际应用中，可在AS外部连接一个位置信息存储服务器来专门存储用户位置信息。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种在无线局域网中实现用户定位的方法，其特征在于无线局域网将当前接入用户所在接入点的标识信息作为该用户的位置信息，存储于预先设置的位置信息存储单元中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的位置信息存储单元为具有信息存储和管理功能的独立设备；或为一个独立模块设置于认证授权和计费服务器(AS)中或设置于无线局域网接入控制器中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述接入点标识信息为单独定义的接入点标识符，或为当前接入点的虚拟局域网标识与该接入点在网络控制服务器连接端口号组合而成的唯一标识一个位置信息存储单元服务区内一个接入点的组合标识。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的用户位置信息放置于用户接入认证请求消息的现有信元中进行传送；或放置于用户接入认证请求消息的新增信元中进行传送；或放置于单独设置的位置信息传输信令中进行传送。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括当用户接入点发生改变时，无线局域网通知位置信息存储单元更新其中的用户位置信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括无线局域网定期校验用户是否在线，如果用户状态发生改变，则随时通知位置信息存储单元更新其中的用户位置信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括预先设置位置信息转换单元，该单元将接入点标识信息转换为经纬度位置数据、或地理位置区域名称、或建筑区域名称形式的位置信息格式。
全文摘要
本发明公开了一种在无线局域网中实现用户定位的方法，其关键在于无线局域网将当前接入用户所在接入点的标识信息作为该用户的位置信息，存储于预先设置的位置信息存储单元中。该方法利用无线局域网中的接入点作为用户定位的最小单位，在每个用户进入无线局域网不同接入点覆盖区时，网络会注册或刷新该用户的接入点位置信息到位置信息存储单元，以使用户的位置信息能够被需要用户位置信息的客户应用端获取。
文档编号H04L12/28GK1486028SQ02131350
公开日2004年3月31日 申请日期2002年9月29日 优先权日2002年9月28日
发明者李志明, 张文林 申请人:华为技术有限公司