用于wlan位置服务的方法和装置的制作方法

专利名称：用于wlan位置服务的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线网络，更具体而言涉及用于在无线网络中提供位置服 务的方法、装置和系统。
背景技术：
市场上对无线LAN (WLAN)技术的采用已经剧增，因为来自各种背 景和纵向产业的用户已经将这种技术带到他们的家庭、办公室中，并且越 来越多地将其带到公共空间中。这一转折点不仅突出了早期一代系统的局 限，而且突出了 WLAN技术现在在全世界人们的工作和生活方式中扮演 的正在变化的角色。实际上，WLAN正在迅速地从便利网络变为对业务至 关重要的网络。越来越多的用户正依赖于WLAN来提高其通信和应用的 及时性和生产率，并且在这个过程中，要求其网络提供更强的可见性、安 全性、管理和性能。
对于一些应用，希望向无线客户端提供位置信息。 一些无线基础设施 在无线接入点和无线客户端之间的初始关联期间可以提供无线接入点的 MAC地址或基本服务集标识(BSSID)来作为实际位置的粗粒代理。但是 这种系统并不提供关于无线客户端的位置信息。IEEE 802.11k标准定义了 一种供无线客户端向无线基础设施请求其位置的机制。该位置一般是在位 置配置信息(LCI)(例如纬度/经度)中定义的。但是，正EE 802.11k标 准不支持对多于一种位置服务类型进行支持的基于位置的服务。


图1A是根据本发明一种实现方式的无线局域网(WLAN)系统中的 组件的拓扑图。
图IB示出了根据本发明一种实现方式的包括中央控制器的分级无线网络。
图1C出于说明目的示出了可用于实现中央控制器的硬件系统。
图2出于说明目的示出了可用于实现无线接入点的硬件系统。 图3出于说明目的示出了可用于实现无线客户端的硬件系统。 图4是示出根据本发明一种实现方式的可能的消息流程的图。 图5是示出根据本发明一种实现方式的可能的消息流程的图。 图6是示出根据本发明一种实现方式在无线客户端处实现的过程流程 的流程图。
图7是根据一种实现方式的示例性位置服务IE的数据结构。 图8是示出根据本发明一种实现方式在中央控制器处实现的过程流程 的流程图。
图9是示出根据本发明一种实现方式在位置服务器处实现的过程流程 的流程图。
具体实现方式 A.概述
本发明提供了用于在无线网络中提供位置服务的方法、装置和系统。 根据本发明的一种实现方式，无线网络基础设施经由位置服务向无线客户 端提供高精度位置信息，所述无线客户端可包括任何能够接收位置信息的 无线设备(例如膝上型电脑、个人数字助理(PDA)、射频识别(RFID) 标签，等等)。例如，位置服务可提供描述特定无线客户端位于特定城 市、校园或建筑物内的特定区域(例如，精度为一平方米)中的何处的位 置信息。如下文中更详细描述的，在一种实现方式中，位置服务可被分类 成位置服务类别。在一种实现方式中， 一个位置服务类别可包括按需位置 服务，另一位置服务类别可包括更新位置服务。在一种实现方式中，对于 每个位置服务类别，位置服务器可向无线客户端提供综合的一组位置服务 选项。例如，对于更新位置服务，更新选项可包括基于一个或多个触发 (trigger)来接收更新服务，所述触发可以基于包括时间间隔、移动、包 含等等在内的事件。在一种实现方式中，在通告阶段期间，位置服务器经由无线网络基础 设施的一个或多个元件向无线客户端提供其可用支持位置服务的列表。位 置服务器向无线网络基础设施提供该位置服务器支持的可用位置服务的列 表。无线网络基础设施随后可向无线客户端通告可用的位置服务。在一种 实现方式中，在呈献阶段期间，无线客户端的无线网络接口驱动器向无线 客户端的一个或多个应用呈献可用位置服务。在请求阶段期间，无线客户 端向无线网络基础设施发送位置服务请求，该无线网络基础设施将位置服 务请求传递到位置服务器。在一种实现方式中，位置服务请求可以是预订 更新位置服务的请求或者对一个或多个位置服务的按需请求。
B.示例性的无线网络系统体系结构 B丄网络拓扑
根据本发明一种实现方式的包括无线局域网(WLAN)的网络环境在 图1A中示出。在本发明的特定实施例中，该系统包括位置服务器20、认 证授权和计费(AAA)服务器22、中央控制器42、局域网(LAN) 30、 路由器32以及无线接入点50a、 50b、 50c和50d (统称为无线接入点 50) 。 LAN 30由交换机(或交换机阵列)和/或诸如网桥之类的其他网络 设备来实现。位置服务器支持多种位置服务种类和选项，如下所述。
如图1A所示，这些网络元件可操作地连接到网络52。在一种实现方 式中，网络52 —般指的是包括一个或多个中间网络设备(例如路由器、 交换机等等)的计算机网络，例如LAN、 WAN等等，所述中间网络设备 允许了消息经由无线接入点50在位置服务器20、 AAA服务器22、中央控 制器42和无线客户端之间传输。当然，网络52可包括多种网段、传输技 术和组件，例如陆地WAN链路、卫星链路、光纤链路和蜂窝链路；网络 52还可以是校园LAN。 LAN 30可以是由具有与无线接入点50连接的多 个端口的以太网交换机(未示出)或交换机阵列实现的LAN或LAN段。 无线接入点50 —般经由以太网链路连接到交换机端口；但是，可以采用 其他链路层连接协议或通信手段。图1A示出了本发明可在其中工作的一 种可能的网络环境；但是，其他实现方式也是可能的。例如，虽然WLAN管理服务器20被示为在一个不同的LAN或LAN段上，但它也可与无线 接入点50位于同一位置。
无线接入点50可操作以用于与远程无线客户端设备60a、 60b、 60c和 60d进行无线通信。在一种实现方式中，无线接入点50实现在IEEE 802.11 WLAN规范中规定的无线网络协议。无线接入点50可以是自治的 或者所谓的"胖型"无线接入点，或者是结合无线交换机工作的轻型无线 接入点(参见图1B)。此外，网络基础设施还可包括由San Jose, California的思科系统公司提供的无线LAN解决方案引擎(WLSE)或者 另一无线网络管理系统。在一些实现方式中，网络基础设施还可包括可操 作以用于管理一个或多个无线交换机和接入点的一个或多个无线控制系统 (WCS)节点。
B.2.中央控制器
图IB示出了包括中央控制器70的分级无线网络，该中央控制器70 可用于实现图1B的中央控制器42。在一种实现方式中，中央控制器70可 用于根据本发明一种实现方式向无线客户端通告可用位置服务并从无线客 户端接收位置服务请求。在一种实现方式中，中央控制器70可实现为无 线域服务器(WDS)或者实现为无线交换机。如果中央控制器70是以 WDS来实现的，则中央控制器70可操作以用于与自治的或者所谓的"胖 型"无线接入点通信。如果中央控制器70实现为无线交换机，则中央控 制器70可操作以用于与轻型无线接入点通信并对无线协议和网络管理信 息进行处理。
图1C出于说明目的示出了可用于实现图1B的中央控制器70的硬件 系统IOO。如图1C所示，在一种实现方式中，每个中央控制元件包括交 换功能或架构102，其包括用于连接到网络52的网络接口 104a (例如以太 网适配器)以及用于连接到接入元件的相应网络接口 104b、 104c和
104d;处理器106;存储器108;存储在存储器108中的一个或多个软件
模块，包括用于执行这里描述的功能的指令；以及可操作地连接这些组件 的系统总线110。中央控制元件可以可选地包括管理性网络接口 112，其允许了用于诸如配置和诊断接入之类的目的的管理性接入。在其他实现方 式中，中央控制器70包括单个网络接口。
B.3.无线接入点
图2出于说明目的示出了可用于实现图1的无线接入点50的硬件系统 300。在一种实现方式中，无线接入点300包括处理器310、存储器312、 用于与LAN通信的网络接口 314 (例如802.3接口)、用于存储WLAN 信息的缓存316、持久性存储器318、用于与一个或多个无线客户端60进 行无线通信的无线网络接口 320 (例如IEEE 802.11 WLAN接口)以及互 连这些组件的系统总线322。无线接入点50还可包括存储在持久性存储器 318 (例如硬盘驱动器、闪存、EEPROM等等)中的软件模块(包括动态 主机配置协议(DHCP)客户端、透明桥接、轻型接入点协议 (LWAPP) 、 Cisco⑧发现协议(CDP)模块、无线接入点模块、简单网络 管理协议(SNMP)功能等等)以及设备驱动器(例如网络和WLAN接口 驱动器)。在启动时，这些软件组件被加载到系统存储器312中，然后被 处理器310访问和执行。
B.4.无线客户端
图3出于说明目的示出了可用于实现无线客户端60的硬件系统400。 在一个实施例中，硬件系统400包括如图所示彼此耦合的处理器402和缓 存存储器404。此外，硬件系统400包括高性能输入/输出(I/O)总线406 和标准I/O总线408。主机桥接器410将处理器402耦合到高性能I/O总线 406，而I/O总线桥接器412将两条总线406和408与彼此耦合。无线网络 接口 424、系统存储器414和视频存储器416耦合到总线416。显示设备 418进而耦合到视频存储器416。大容量存储装置420、键盘和指点设备 422以及I/O端口 426耦合到总线408。总体上，这些元件想要表示宽泛的 一类计算机硬件系统，其中包括但不限于基于由Santa Clara, Calif.的英特 尔公司制造的Pentium⑧处理器以及任何其他适当的处理器的通用计算机系 统。下面描述硬件系统400的其余元件。具体地，无线网络接口 424提供 硬件系统400与诸如WLAN (即IEEE 802.11 ) 、 WiMax (即IEEE 802.16)、蜂窝(例如GSMA)等等之类的多种无线网络中的任何一种之 间的通信。大容量存储装置420提供对执行系统控制器中实现的上述功能 的数据和编程指令的永久存储，而系统存储器414 (例如DRAM)用于在 数据和编程指令被处理器402执行时提供对其的临时存储。I/O端口 426 是提供可耦合到硬件系统400的额外外围设备之间的通信的一个或多个串 行和/或并行通信端口 。
硬件系统400可包括多种系统体系结构；并且硬件系统400的各种组 件可被重新安排。例如，缓存404可以与处理器402 —起在芯片上。或 者，缓存404和处理器402可被封装在一起作为"处理器模块"，其中处 理器402被称为"处理器核心"。另外，本发明的某些实现方式可以不需 要也不包括所有上述元件。例如，被示为耦合到标准I/O总线408的外围 设备可以耦合到高性能I/O总线406。此外，在一些实现方式中，可能只 存在单条总线，并且硬件系统400的组件耦合到该单条总线。另外，硬件 系统400可包括额外的组件，例如额外的处理器、存储设备或存储器。
在一个实施例中，无线客户端一方的功能的操作被实现为由硬件系统 400运行的一系列软件例程。可以实现在无线网络接口驱动器中的这些软 件例程包括将被硬件系统中的处理器(例如处理器402)执行的多个或一 系列指令。最初，该系列指令被存储在诸如大容量存储装置420之类的存 储设备上。但是，该系列指令可被存储在诸如磁盘、CD-ROM、 ROM等 等之类的任何适当的存储介质上。另外，该系列指令不需要被存储在本 地，而是可以经由网络/通信接口 424从诸如网络上的服务器之类的远程存 储设备接收。指令被从存储设备(例如大容量存储装置420)拷贝到存储 器414中，然后被处理器402访问和执行。在其他实施例中，本发明是用 硬件或固件来实现的。
虽然图3出于说明目的示出了根据本发明一种实现方式的无线客户端 的硬件体系结构，但是该无线客户端可实现在多种计算机系统体系结构 上，例如双模蜂窝电话(例如具备蜂窝加802.11能力的设备)、无线VoIP电话、个人数字助理(例如支持WLAN数据+语音和蜂窝的聚合设 备)、膝上型计算机，等等。操作系统管理和控制硬件系统400的操作， 其中包括数据到软件应用(未示出)的输入和从软件应用的输出。操作系 统提供用户和在系统上执行的软件应用之间的接口，例如图形用户界面
(GUI)。根据本发明的一个实施例，操作系统是可从Redmond, Wash.的 微软公司获得的Windows 95/98/NT/XP操作系统和/或Windows CE
(WinCE)操作系统。但是，本发明可以结合其他适当的操作系统使用， 所述其他适当的操作系统例如是可从Cupertino, Calif.的苹果电脑公司获得 的Apple Macintosh操作系统、UNIX操作系统、LINUX操作系统、 Symbian操作系统等等。
C.位置服务
如上所述，无线网络基础设施经由位置服务向无线客户端提供位置信 息。在一种实现方式中，位置服务器20支持多种位置服务，例如按需位 置服务和更新位置服务，其中更新位置服务可包括自动位置更新、有条件 位置更新等等。按需位置服务例如可提供描述特定无线客户端位于特定城 市、校园或建筑物内的特定区域(例如，精度上在一平方米内)中的何处 的位置信息。更新(即预订)位置服务也可提供位置信息(例如，特定无 线客户端位于特定城市、校园或建筑物内的何时)，但是该位置信息的递 送可以基于一个或多个触发，所述触发可包括一个或多个事件的发生，所 述事件包括时间间隔触发、移动、包含等等。例如，'更新位置服务可周期 性地(例如每60分钟)向无线客户端提供位置更新。在一种实现方式 中，更新位置服务可基于特定条件向无线客户端提供位置更新。例如，在 一种实现方式中，条件可以是位置的变化(例如，当无线客户端进入或离 开特定区域时)。另外，参数可以定义条件。例如，在一种实现方式中， 特定区域可被定义为特定房间、楼层、建筑物，等等。以下的章节更详细 描述了位置服务类别和位置服务选项。
C. l.位置服务类别如上所述，位置服务器20支持多个位置服务类别，每个位置服务类 别对应于一类位置服务。位置服务类别可包括按需位置服务和/或基于预订 的服务。位置服务类别是无线客户端用来接收位置服务的模式。例如，在 一种实现方式中，无线客户端可通过发送按需请求或通过预订位置更新服 务来访问位置服务。在一种实现方式中，按需请求是对于无线客户端的估 计位置的一次性请求。例如，在发送第一按需请求之后，无线客户端可能 需要为每个所需的位置更新发送额外的按需请求。在一种实现方式中，更 新服务可周期性地或者在发生某些事件时提供位置更新。在一种实现方式
中，位置服务器20提供用于按需位置服务和更新位置服务两者的选项。 在一种实现方式中，位置服务器20所支持的位置服务是彼此独立的。因 此，无线客户端可以同时请求或预订位置服务器20所支持的多于一个位 置服务。
C.2.位置服务选项
在一些实现方式中，对于位置服务类别(例如按需位置服务或更新位 置服务)中的一个或多个，位置服务器20向无线客户端提供一组位置服 务选项。例如，在一种实现方式中，对于更新位置服务，位置服务选项可 包括基于一个或多个触发来接收更新，所述触发可包括一个或多个事件的 发生，所述事件包括时间间隔触发、移动、包含等等。例如，在一种实现 方式中，更新可以基于由时钟根据各种计划、周期性地(例如每分钟、每 小时等等)或者在特定时刻(例如中午12:00、下午2:50等等)自动触发 的信号而被触发。在一种实现方式中，更新可以以行进了阈值距离(例如 每5米)、相对于基准点的移动、穿过阈值区域、移入或移出一区域、楼 层或建筑物等等为条件。更新选择可包括基于其他网络参数的位置更新， 所述其他网络参数例如是无线客户端所生成的流量、来自或去往客户端的 传输控制协议(TCP)连接(g卩，在无线客户端以特定URL访问网站时， 给出位置的更新)，等等。
对于按需和更新位置服务两者，位置服务器20都提供了各种选项， 例如格式(例如地理空间、CIVIC和/或专有的格式)、分辨率(例如位置精度)以及消息编码选项(例如二进制编码和基于文本的编码)等等。'例 如，在一种实现方式中，格式选项可以允许作为按需请求或更新位置服务 请求的一部分选择无线网络基础设施支持的格式。例如，在一种实现方式 中，格式选项可包括地理空间格式(即地理坐标)、城镇格式(即邮政或 法律地址)、LCI格式或专有的格式。在一种实现方式中，分辨率选项定 义了无线网络基础设施尝试计算位置时要达到的精度。例如，分辨率选项 可包括建筑物分辨率，其中无线基础设施对位置的解析可以达到无线客户 端所在的校园内的特定建筑物(或者建筑物内的房间)。另外，分辨率选 项可包括无线接入点分辨率，其中无线网络基础设施对位置的解析可以达 到无线客户端所连接到的特定无线接入点。另外，分辨率选项可包括XY 分辨率，其中无线网络基础设施对位置的解析可以达到坐标空间内的特定
XYZ点。在一种实现方式中，用于XY分辨率的数据是相对于所选择的位 置格式的。在一种实现方式中，编码选项可包括文本(例如可扩展标记语 言(XML))或二进制选项(例如XML的二进制表示)。在一种实现方 式中，安全性选项可包括这样一个要求，即位置信息被数字签名以便进行 安全分发。
在一种实现方式中，位置服务器20可对紧急请求赋予高优先级。例 如，e911位置服务器20可向无线客户端提供位置信息，以便该无线客户 端能够将该位置信息包括为紧急呼叫信令的一部分。
D.位置服务的消息流程的概述 D丄按需位置服务
图4是示出根据本发明一种实现方式的无线客户端60、中央控制器 43和位置服务器20之间的可能的消息流程的图。图4示出了这样一种实 现方式，其中中央控制器43发送位置服务通告，该位置服务通告指示出 位置服务器20支持的位置服务。中央控制器43还发送路径损耗测量 (PLM)参数请求(PLM请求)。如下文中更详细描述的，PLM参数是
这样的参数根据这些参数，无线客户端发送被一个或多个接入点(或者
与无线网络基础设施相关联的其他无线接收器)检测到的无线帧。在接收到位置服务通告和PLM请求后，无线客户端60向中央控制器43发送位 置服务请求(即按需位置服务请求)和包括测量结果的PLM响应，中央 控制器43将位置服务请求和测量结果转发到位置服务器20。位置服务器 20随后向中央控制器43发送位置服务响应，中央控制器43随后将位置服 务响应转发到无线客户端60。位置服务通告、PLM请求和响应、位置服 务请求和响应在下文中更详细描述。
D.2.更新位置服务
图5是示出根据本发明一种实现方式的无线客户端60、中央控制器 43和位置服务器20之间的可能的消息流程的图。图5示出了这样一种实 现方式，其中中央控制器43向无线客户端60发送位置服务通告。在接收 到位置服务通告后，无线客户端60向中央控制器43发送位置服务请求 (即更新位置服务请求)，中央控制器43将位置服务请求转发到位置服 务器20。在一种实现方式中，位置服务器20向中央控制器43发送预订确 认和PLM请求，中央控制器43将预订确认和PLM请求转发到无线客户 端60。无线客户端60随后向中央控制器43发送PLM响应，中央控制器 43将测量结果发送到位置服务器20。位置服务器20向中央控制器43发送 位置服务响应，中央控制器43将位置服务响应转发到无线客户端60。在 一种实现方式中，无线客户端60可向中央控制器43发送位置解除预订请 求，中央控制器43随后将解除预订请求转发到位置服务器20。解除预订 请求终止更新位置服务预订。位置服务器20随后向中央控制器43发送解 除预订确认，中央控制器43将解除预订确认转发到无线客户端60。
E.位置服务通告、呈献和请求
以下章节描述了无线网络基础设施如何向无线客户端通告一个或多个 位置服务，以及无线客户端如何请求或预订一个或多个位置服务。
E丄位置服务的通告
如上所述，在一种实现方式中，位置服务器20经由无线网络基础设施向无线客户端60提供其可用支持位置服务的列表。更具体而言，位置
服务器20向中央控制器70提供可用位置服务的列表，并且中央控制器70 经由无线接入点50向无线客户端60通告可用位置服务。在一种实现方式 中，在呈献阶段期间，无线客户端接收通告并向无线客户端的一个或多个 应用呈献可用位置服务。无线网络基础设施以多种方式来通告位置服务器 20支持的一个或多个位置服务。例如，在一种实现方式中，无线网络基础 设施可以在附加到诸如信标帧、探测响应帧、认证响应帧和关联响应帧之 类的无线网络管理帧的位置服务信息元素(位置服务IE)中通告位置服务 类型和属性。位置服务IE是指示出什么位置服务可用以及在一些实现方式 中指示出可用位置服务的属性的元素。在下文中联系图6和7来更详细描 述位置服务IE。在一种实现方式中，可以在诸如特别专用于位置服务通告 的管理帧之类的其他帧类型中通告信息IE。
E.2.位置服务的呈献
图6是示出根据本发明一种实现方式在无线客户端60处实现的过程 流程的流程图。在呈献阶段中，无线客户端60的无线网络接口驱动器 (例如802.11 MAC驱动器)判定它是否接收到了管理帧(502)。在一种 实现方式中，无线客户端60可在各种过程期间接收管理帧，例如在扫描 RF环境以寻找接入点时和/或在关联或认证过程期间接收管理帧。如果无 线客户端60接收到这种管理帧，无线客户端60随后判定该管理帧是否包 括位置服务IE (如果有的话)(504)。
图7是根据一种实现方式的示例性位置服务IE的数据结构。在一种实 现方式中，位置服务IE包括元素标识(元素ID)字段、长度字段、组织 独特标识符(OUI)字段、服务字段和选项字段。在一种实现方式中，元 素ID标识出无线客户端并且TSID标识出紧急消息。在一种实现方式中， TSID字段可包含与相应的TSPEC请求(或者TCLAS元素，如果它存在 的话)中相同的值。加下文中更详细描述的，在一种实现方式中，带宽使 用字段包含可标识呼叫的类型或"用途"(例如呼叫是否是与紧急情况相 关的)的值。在一种实现方式中，位置服务IE包括各种信息，例如元素ID字段、服务字段和选项字段。在一种实现方式中，元素ID字段描述厂
商特定信息元素的IEEE 802.il指派值。在一种实现方式中服务字段描述 无线网络基础设施支持的位置服务类别。在一种实现方式中选项字段描述 与无线网络基础设施支持的位置服务类别相对应的位置服务属性和选项。 在一种实现方式中，服务字段中每个比特的位置对应于位置服务类别 (例如，按需位置服务或更新位置服务)，并且每个比特的值指示出特定 位置服务类别中的位置服务是否可用(例如，0 =可用；1=不可用)。类
似地，在一种实现方式中，选项字段中每个比特的位置对应于位置服务选
项(例如，地理空间、CIVIC、专有格式、建筑物分辨率、无线接入点分 辨率、x-y坐标分辨率、二进制编码、基于文本的编码，等等)，并且每 个比特的值指示出特定位置选项是否可用(例如，0 =可用；1 =不可 用)。在一种实现方式中，如果某个比特未被使用，则该比特可被预留用 于额外的类别、选项，等等。
如果管理帧包括位置服务IE，则无线网络接口驱动器处理该位置服务 IE (506)。在一种实现方式中，无线网络接口驱动器解析位置服务IE中 的信息并利用来自位置服务IE的信息来填充一数据结构，例如位置服务 表。在一种实现方式中，无线网络接口驱动器在后续的位置服务通告被接 收到时更新位置服务数据结构。安装在无线客户端上的一个或多个应用随 后可访问位置服务数据结构以确定可用位置服务和属性。在一种实现方式 中，无线网络接口驱动器还支持应用程序接口 (API)，所述应用程序接 口允许了一个或多个应用对驱动器作出呼叫以请求位置服务请求帧被发 送。呼叫可包括参数，例如所选择的位置服务以及与所选择的位置服务相 对应的一个或多个选项。例如，在预订阶段中，应用可选择位置服务中的 一个或多个，例如位置更新服务，并且调用无线网络接口驱动器以发送标 识出位置更新服务的位置服务请求。
E.3.对位置服务的请求
图8是示出根据本发明一种实现方式在无线网络基础设施(在一种实 现方式中是中央控制器70)处实现的过程流程的流程图。在一种实现方式中，在请求阶段期间，无线客户端60的驱动器向中央控制器70发送位置
服务请求，无线网络基础设施将该位置服务请求转发到位置服务器20。中 央控制器70监视和接收来自无线客户端60的位置服务请求(602)。在 一种实现方式中，位置服务请求可标识一个或多个位置服务。在一种实现 方式中，中央控制器70可验证无线客户端60。例如，中央控制器70可判 定无线客户端60是否在黑名单中。在一种实现方式中，对于被拒绝的预 订，基础设施将在对无线客户端的响应中提供差错/故障代码。中央控制器 70随后判定位置服务请求是否是按需请求(604)。如果位置服务请求是 按需请求，那么在一种实现方式中中央控制器70搜集诸如信号强度信息 之类的将要用来计算无线客户端的估计位置的位置数据(606)。在一种 实现方式中，中央控制器70向无线客户端请求位置数据。例如，位置数 据可包括无线客户端观察到的由无线网络基础设施的一个或多个接入点50 进行的发送的信号强度。在另一实现方式中，位置数据可包括由无线网络 基础设施的一个或多个接入点50获得的信号信息。在一些实现方式中， 中央控制器70 (或无线网络基础设施的某个其他元件)可指引无线客户端 在一个或多个所选择的工作信道上发送一系列帧，以允许无线网络基础设 施的一个或多个接入点50检测无线客户端的信号。在一种实现方式中， 位置数据可包括测量信息，例如接收信号强度信息或其他位置测量信息 (例如到达时间(TOA)或到达时间差(TDOA)信息)。中央控制器70 随后将位置服务请求和收集到的位置数据转发到位置服务器(608)。
如果位置服务请求不是按需请求(604)，中央控制器70则将位置服 务请求转发到位置服务器20 (610)。中央控制器70随后生成路径损耗测 量(PLM)参数(612) 。 PLM参数是无线客户端根据其来发送由一个或 多个无线接入点50 (或者与无线网络基础设施相关联的其他无线接收器) 检测到的无线帧的参数。如上所述，与这些帧相对应的RF信号的一个或 多个检测到的属性被转发到位置服务器20。在一种实现方式中，中央控制 器70向无线客户端发送PLM参数(612)。在一种实现方式中，PLM参 数的发送可对应于无线客户端发送多个无线帧的无线帧发送计划的一个或 多个属性。在一种实现方式中，无线帧发送计划可包括以下PLM参数中的一个或多个1)无线帧的突发之间的间隔，2)突发中的无线帧的数 目，3)用来发送无线帧的RF信道，以及4)总体持续时间(例如表达为
突发的总数或者一段时间)。在一种实现方式中，PLM参数可规定无线客
户端在特定的时间段(例如每分钟)搜集并发送无线帧到工作在相应的
RF信道(例如信道1、 6和11)上的特定无线接入点。在中央控制器70 收集位置数据之后，它随后将位置数据转发到位置服务器20。位置服务器 20随后可向无线客户端60提供位置服务。位置数据使得位置服务器20能 够以位置数据被更新的频率来提供位置更新。
在一种实现方式中，PLM参数可依据无线客户端所选择的位置服务和 /或属性而变化。例如，第一更新位置服务可能要求突发之间的较短间隔， 而第二更新位置服务可能要求每个突发中的较大数目的无线帧。因此，在 一种实现方式中，中央控制器70被配置为解析位置服务请求并基于一个 或多个所选择的位置服务和/或选项来识别提供给无线客户端的一个或多个 适当的PLM参数。
在一种实现方式中，出于安全和隐私原因，中央控制器70可以只向 给定无线客户端提供该无线客户端的位置信息。在另一实现方式中，给定 无线客户端可请求网络中的其他实体的位置信息并且如果被授权则可接收 这种位置信息。
图9是示出根据本发明一种实现方式在位置服务器处实现的过程流程 的流程图。如图9所示，位置服务器20接收位置服务请求(702)并且判 定位置服务请求是否是按需请求(704)。如果不是，位置服务器20则将 无线客户端添加到位置服务请求中标识的(一个或多个)位置服务 (706)。如果位置服务请求是按需请求，位置服务器20则基于接收到的 位置数据(即来自PLM响应的测量结果)来计算估计位置(708)。位置 服务器20随后将计算出的位置返回给无线客户端。
已经参考特定实施例说明了本发明。例如，虽然本发明的实施例已被 描述为联系IEEE 802.11网络工作，但是本发明也可联系任何适当的无线 网络环境使用。其他实施例对于本领域的普通技术人员是显而易见的。因 此，除了所附权利要求所指示的之外，不希望本发明受到限制。
权利要求
1.一种用于请求由网络基础设施提供的一个或多个位置服务的逻辑，该逻辑被编码在一个或多个介质中以便执行，并且在被执行时可操作以用于访问标识一个或多个位置服务的一个或多个无线通告；以及响应于对所标识的位置服务中的一个或多个的选择，发送标识所选择的位置服务中的一个或多个的位置服务请求。
2. 如权利要求1所述的逻辑，其中，所述逻辑可操作以用于呈献给应用程序数据，该应用程序数据允许对无线通告中标识的一个或多个位置服 务进行选择。
3. 如权利要求1所述的逻辑，其中，至少一个位置服务包括按需位置 服务。
4. 如权利要求1所述的逻辑，其中，至少一个位置服务包括更新位置 服务。
5. 如权利要求1所述的逻辑，其中，所述一个或多个无线通告还包括 一个或多个位置服务选项，所述一个或多个位置服务选项包括以下各项中 的一个或多个格式选项、分辨率选项和编码选项。
6. 如权利要求1所述的逻辑，其中，所述一个或多个无线通告是无线 管理帧，并且所述一个或多个位置服务被包含在附加到所述无线管理帧的 信息元素中。
7. 在无线客户端中， 一种方法包括访问标识一个或多个位置服务的一个或多个无线通告；以及 响应于对所标识的位置服务中的一个或多个的选择，发送标识所选择 的位置服务中的一个或多个的位置服务请求。
8. 如权利要求7所述的方法，还包括呈献给应用程序数据，该应用程 序数据允许对无线通告中标识的一个或多个位置服务进行选择。
9. 如权利要求8所述的方法，其中，至少一个位置服务包括按需位置 服务。
10. 如权利要求8所述的方法，其中，至少一个位置服务包括更新位 置服务。
11. 如权利要求7所述的方法，其中，所述一个或多个无线通告还包 括一个或多个位置服务选项，所述一个或多个位置服务选项包括以下各项 中的一个或多个格式选项、分辨率选项和编码选项。
12. 如权利要求7所述的方法，其中，所述一个或多个无线通告是无 线管理帧，并且所述一个或多个位置服务被包含在附加到所述无线管理帧 的信息元素中。
13. —种无线客户端，包括 用于与无线网络进行无线通信的装置；用于访问标识一个或多个位置服务的一个或多个无线通告的装置；以及用于响应于对所标识的位置服务中的一个或多个的选择而发送标识所 选择的位置服务中的一个或多个的位置服务请求的装置。
14. 一种用于提供由网络基础设施提供的一个或多个位置服务的逻辑，该逻辑被编码在一个或多个介质中以便执行，并且在被执行时可操作以用于发送通告一个或多个位置服务的无线帧；以及 将从无线客户端接收的位置服务请求转发到位置服务器。
15. 如权利要求14所述的逻辑，其中所述逻辑可操作以用于在接收到 的位置服务请求是按需请求的情况下为无线客户端收集位置数据。
16. 如权利要求14所述的逻辑，其中所述逻辑可操作以用于生成包括 无线电发送计划的路径损耗测量参数(PLM)，所述无线电发送计划包括以下各项中的一个或多个突发之间的间隔、突发数目、以及在其上进行发送的一个或多个无线电信道。
17. 在无线网络基础设施节点中， 一种方法包括 发送通告一个或多个位置服务的无线帧；以及 将从无线客户端接收的位置服务请求转发到位置服务器。
18. 如权利要求14所述的方法，还包括如果接收到的位置服务请求是按需请求，则为无线客户端收集位置数据。
19. 如权利要求14所述的方法，还包括生成包括无线电发送计划的路径损耗测量参数(PLM)，所述无线电发送计划包括以下各项中的一个或多个突发之间的间隔、突发数目、以 及在其上进行发送的一个或多个无线电信道。
20. —种装置，包括用于发送通告一个或多个位置服务的无线帧的装置；以及用于将从无线客户端接收的位置服务请求转发到位置服务器的装置。
21. —种位置服务器，包括 一个或多个处理器； 存储器；网络接口；以及物理上存储在所述存储器中的管理应用，该管理应用包括可操作以用 于使得所述一个或多个处理器和无线网络服务器执行以下操作的指令 向无线网络的一个或多个元件提供可用位置服务的列表； 接收来自一个或多个无线客户端的一个或多个位置服务请求；以及基于所述位置服务请求向所述一个或多个无线客户端提供一个或 多个位置服务。
22. 在位置服务器中， 一种方法包括 向无线网络的一个或多个元件提供可用位置服务的列表； 接收来自一个或多个无线客户端的一个或多个位置服务请求；以及 基于所述位置服务请求向所述一个或多个无线客户端提供一个或多个位置服务。
全文摘要
用于在无线网络中提供位置服务的方法、装置和系统。根据本发明的一种实现方式，无线网络基础设施经由位置服务向无线客户端提供高精度位置信息。在一个实施例中，在通告阶段期间，位置服务器经由中央控制器向无线客户端提供可用位置服务的列表。在另一实施例中，在呈献阶段期间，无线客户端的驱动器向无线客户端的一个或多个应用呈献可用位置服务。在另一实施例中，在请求阶段期间，驱动器向中央控制器发送位置服务请求，中央控制器将位置服务请求传递到位置服务器。
文档编号H04W4/02GK101622886SQ200780009658
公开日2010年1月6日 申请日期2007年4月12日 优先权日2006年4月21日
发明者大卫·谢尔登·斯蒂芬森, 艾伦·汤姆森, 詹姆斯·马丁·博克 申请人:思科技术公司