专利名称：一种定位方法、客户端及定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种定位方法、客户端及定位系统。
背景技术：
W1-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备等客户端以无线方式互相连接的技术，客户端通过接入点可以相互通信，同时接入点可以给客户端提供管理和服务。随着W1-Fi的接入点覆盖范围越来越广泛，利用W1-Fi来进行室内定位的室内定位系统也越来越多。例如，当人们到一个陌生的商�。胫雷约核υ谏坛〉哪母鑫恢茫蛘咄ü夷诘己窖罢夷掣瞿康牡厥币残枰范ㄗ约旱奈恢茫涂梢酝ü约捍鳺1-Fi功能的手机来确定自己所处的位置。然而，在用户想要确定自己所处位置时，由于通信时的信号强度不稳定以及多径、穿墙所产生的测量误差的影响，导致定位不准确、定位功能在使用中不方便，使得用户不能准确获知自己所处的位置。
发明内容
本发明的实施例提供一种定位方法、客户端及定位系统，能够准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:—方面，本发明实施例提供一种定位方法，包括:客户端向至少三个接入点发送位置请求指令；所述客户端接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息；所述客户端向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间；所述客户端接收来自网络侧的位置估算结果，所述位置估算结果为所述网络侧将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置；所述采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。另一方面，本发明实施例提供一种定位方法，包括:客户端向至少三个接入点发送位置请求指令，以使各接入点向所述客户端发送第一测量消息；所述客户端接收来自所述至少三个接入点中各个接入点的第一测量消息；所述客户端向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息，并接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间；所述客户端将所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的所述多个采样点与所述各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标。—方面,本发明实施例提供一种客户端,包括:第一发送单元，用于向至少三个接入点发送位置请求指令；第一接收单元，用于接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息；第二发送单元，用于向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间；第二接收单元，用于接收来自网络侧的位置估算结果，所述位置估算结果为所述网络侧将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置；所述采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。另一方面，本发明实施例提供一种客户端，包括:存储单元，用于储存预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间；第一发送单元，用于向至少三个接入点发送位置请求指令，以使各接入点向所述客户端发送第一测量消息；第一接收单元，用于接收来自所述至少三个接入点中各个接入点的第一测量消息；第二发送单元，用于向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息；第二接收单元，用于接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间；处理单元，用于获取位置估算结果，所述位置估算结果为所述客户端将所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的所述多个采样点与所述各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标。—方面，本发明实施例提供一种定位系统，包括:客户端，用于在向至少三个接入点发送位置请求指令后，接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息，并向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，以及接收来自网络侧的位置估算结果;至少三个接入点，用于在接收来自所述客户端的位置请求指令，向所述客户端发送所述响应消息，接收来自所述客户端相应的测量报告消息，以分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间后，将所述分别获得各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间发送至所述网络侧；所述网络侧，用于将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置，并发送给所述客户端；所述采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。另一方面，本发明实施例提供一种定位系统，包括:客户端，用于向至少三个接入点发送位置请求指令，并接收来自所述至少三个接入点中各个接入点的第一测量消息，向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息，并接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，以及将所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的所述多个采样点与所述各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标；至少三个接入点，用于在接收来自所述客户端的位置请求指令，向所述客户端发送所述第一测量消息，接收来自所述客户端对所述第一测量消息的响应消息，并向所述客户端发送所述第二测量消息，以使得所述客户端获得各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间。本发明实施例提供的定位方法、客户端及定位系统，通过客户端向至少三个接入点发送位置请求指令，各个接入点通过向客户端发送对请求指令响应消息，并接收来自客户端的相应的测量报告消息，以分别获得各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间，进而将该无线电信号飞行时间发送给网络侧，由此，网络侧可以将接收到的该无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，获得时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置，该坐标位置即客户端所处位置，从而，网络侧将该坐标位置告知客户端。通过该方案可以准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一的定位方法流程示意图；图2为本发明实施例二的定位方法流程示意图；图3为本发明实施例二的定位方法应用场景示意图；图4为本发明实施例三的定位方法流程示意图； 图5为本发明实施例四的定位方法流程示意图；图6为本发明实施例五的客户端的结构示意图一；图7为本发明实施例五客户端的结构示意图二 ；图8为本发明实施例五客户端的结构示意图三；图9为本发明实施例六定位系统的构造示意图一；图10为本发明实施例六定位系统的构造示意图二。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例一本发明实施例提供一种定位方法，如图1所示，该方法包括:S101、客户端向至少三个接入点发送位置请求指令。本实施例中接入点(Access Point，简称AP)的主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网，相当于一个连接有线网和无线网的桥梁。本实施例中的接入点可以具体为无线交换机。在室内所占据的空间区域中部署至少三个接入点，如果实现在一个平面中的定位，则需部署至少三个接入点，并且要求三个接入点不在同一条直线上。由于接入点最终得到的是接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间，无线电信号的传播速度一定且已知，因此接入点实质上可以得到的是客户端与接入点之间的距离，当第一接入点获得其与客户端之间的距离时，所能确定的是以第一接入点为中心，第一接入点与客户端之间的距离为半径的圆，当第二接入点获得其与客户端之间的距离时，所能确定的是以第二接入点为中心，第二接入点与客户端之间的距离为半径的圆，这时，两个圆相交，能够确定两个交点，并不能确定一个点，然而当第三接入点获得其与客户端之间的距离，确定以第三接入点为中心，第三接入点与客户端之间的距离为半径的圆后，由于这三个接入点不在同一条直线上，因此，可以确定一个交点，该交点即为客户端的所处位置。如果需要在一个三维空间进行定位，例如在大厦内部部署许多接入点，并使用穿透性较好的无线电信号频谱进行通信，则客户端可以与楼上下的接入点同时进行飞行时间测量，并且根据定位结果不仅判断出客户端在楼层平面中的位置，还要判断出所在的楼层，则客户端至少需要与四个接入点进行飞行时间测量，并且这四个接入点不在同一平面上，同时其中任意三个不在一条直线上。同理，客户端与更多的接入点进行测量，会得到更准确的定位结果。因此，当客户端进入该区域想要获知自身所处位置时，需要至少向三个接入点发送位置请求指令，该位置请求指令用于发起接入点对消息飞行时间的测量。S102、客户端接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息。客户端在向至少三个接入点发送位置请求指令后，会接收到来自各个接入点对该请求指令的响应消息。S103、客户端向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间。各个接入点在接收到来自客户端的位置请求指令后，进行无线电信号飞行时间消息飞行时间的测量，通过向客户端发送响应消息并记录消息出发的时间，接收来自客户端的相应的测量报告消息并记录消息到达的时间，再根据客户端记录的响应消息到达时间以及测量报告消息的发出时间，计算出各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间。需要指出的是，该响应消息可以是位置请求指令的应答控制帧。S104、客户端接收来自网络侧的位置估算结果，所述位置估算结果为所述网络侧将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置；所述采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。网络侧具有存储功能，用于储存所需数据，并通过有线的方式与各个接入点连接。
网络侧接收到来自各个接入点的无线电信号飞行时间，与预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，该预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间，是通过在提供定位服务的区域室内所占据的空间区域中部署若干个采样点及至少三个接入点，并将各个采样点及各个接入点的坐标值储存在所述网络侧中，而后，依次在上述若干个采样点处放置采样终端，该采样终端接收来自各个接入点的响应消息，并向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各个接入点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间，该各个接入点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间储存在网络侧中。本发明实施例提供的定位方法，客户端向至少三个接入点发送位置请求指令，各个接入点通过向客户端发送对请求指令响应消息，并接收来自客户端的相应的测量报告消息，以分别获得各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间，进而将该无线电信号飞行时间发送给网络侧，由此，网络侧可以将接收到的该无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，获得时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置，该坐标位置即客户端所处位置，从而，网络侧将该坐标位置告知客户端。通过该方案可以准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。实施例二本发明实施例提供一种定位方法，如图2所示，假设本实施例中包括一个客户端，第一接入点、第二接入点、第三接入点及网络侧具体为一个位置服务器，并且假设与位置服务器相关联的为第一接入点，该方法包括以下步骤:S201、位置服务器建立基准点数据库。该基准点数据库是通过在提供定位服务的区域中部署多个采样点及至少三个接入点，各个接入点分别获得各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间后，位置服务器储存各个采样点及各个接入点的坐标值以及各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间所建立的。为了更加清楚地说明基准点数据库是如何建立的，下面以图3为例，示例性地在二维平面中进行定位，采用部署三个接入点，并该三个接入点能够同时覆盖的区域划分为1X1米网格的方法，进行进一步地说明:将室内所占据的空间区域划分1X1米的网格，将每一个网格的中心作为采样点，每个采样点都有相应的坐标值；部署若干个接入点，由于没有方向信息，因此需要部署至少三个接入点，每个接入点也有相应的坐标值；将采样终端放置在第一采样点301，采样终端接收来自第一接入点302的响应消息，并向第一接入点302发送相应的测量报告消息，以使得第一接入点302获得第一接入点302与第一采样点301之间的无线电信号的飞行时间，同样的，第二接入点303得到第一采样点301与第二接入点303之间的无线电信号飞行时间，第三接入点304得到第一采样点301与第三接入点304之间的无线电信号飞行时间；同样的方法，将采样终端放置在各个采样点，得到各个接入点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间，即采样时间；由此，位置服务器储存各个采样点的坐标值、各个接入点的坐标值以及各个接入点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间，以建立基准点数据库。进一步地，如果需要在一个三维空间进行定位，例如在大厦内部部署许多接入点，并使用穿透性较好的无线电信号频谱进行通信，则客户端可以与楼上下的接入点同时进行飞行时间测量，并且根据定位结果不仅判断出客户端在楼层平面中的位置，还要判断出所在的楼层，则客户端至少需要与四个接入点进行飞行时间测量，并且这四个接入点不在同一平面上，同时其中任意三个不在一条直线上。同理，客户端与更多的接入点进行测量，会得到更准确的定位结果。需要说明的是，在实际的应用场景中，也可以采用其他方法划分提供定位服务的区域以部署采样点或接入点，但由于均是采用上述方法，使得位置服务器储存各个采样点的坐标值、各个接入点的坐标值以及各个接入点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间，最终建立基准点数据库，此处不再赘述，但都应在本发明的保护范围之内。S202、客户端发现接入点。客户端可通过侦听信标帧或主动探测的方式发现接入点，接入点可以在该信标帧或探测响应帧中告知客户端其支持客户端定位，并且该信标帧或探测响应帧中可以携带其它各个接入点ID及各个接入点的信道信息，这样，客户端在接收到该信标帧或探测响应帧之后，就可以更快地获知附近的其它支持客户端定位的接入点，加快了客户端发现接入点的速度。S203、客户端向第一接入点发送位置请求指令。客户端在获知第一接入点支持客户端定位后，向该第一接入点发送位置请求指令。S204、客户端接收第一接入点发送的第一响应消息，并记录第一响应消息的到达时间T2。需要指出的是，该第一响应消息可以是位置请求指令的应答控制帧。同时，步骤S203中的位置请求指令中可以携带的命令标识，即是用于使第一接入点识别该第一响应消息是对于位置请求指令的应答控制帧。需要说明的是，在本发明实施例方法步骤中，各个接入点和客户端能够将测量时间精确到纳秒级，并且能够精确地计算消息的到达时间和消息的发出时间。需要指出的是，各个消息均是在物理层进行编码和调制，在介质访问控制(Medium Access Control,简称MAC)层将各个消息封装成MAC�。庑┐砭枰硎奔洌庑┦奔涠际俏榷ㄇ铱删返侥擅爰兜模⑶腋鞲鼋尤氲愫涂突Ф硕寄芄患锹枷麓硐⒌氖奔洌员阍谛枰被竦寐愣ㄎ灰蟮模⒊龇⒒虻酱锏氖奔洌⒃谙⒅行愣ㄎ灰蟮模⒊龇⒑�/或到达的时间，或者在消息中携带满足定位要求的，消息出发和到达时间差。S205、客户端向第一接入点发送第一测量报告消息，并记录测量报告消息的发出时间T3，第一测量报告消息中携带有第一测量报告消息的发出时间T3与第一响应消息的到达时间T2或者是T3与T2的差T3-T2。S206、第一接入点获得的所述第一接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间TOF= [(T4-Tl)-(T3-T2)]/2 ;其中，Tl为所述第一响应消息的发出时间；T4为所述第一测量报告消息到达所述第一接入点的时间。需要说明的是，第一接入点还可以在接收到客户端的位置请求指令后，向客户端发送应答消息(IEEE 802.11相关标准中定义的ACK消息)作为第一响应消息，并记录该应答消息的发出时间作为Tl。由于ACK消息是必须发送的，因此，通过记录必须发送的ACK消息的时间，可以不必发送构造或定义其它的消息，进而可以减少空口上的消息数量，缩短一次位置测量所需的时间。同样的，各个接入点与客户端在接收到来自对方的消息后，均可以返回应答消息，以告知对方其收到该消息。当然，这里也可以定义一个测量响应管理消息，作为所述第一响应消息。由于步骤S206中的第一测量报告消息中携带有第一测量报告消息的发出时间T3与第一响应消息的到达时间T2的差T3-T2，因此使得第一接入点与客户端不要求在时间上同步，只需各自记录下消息的发出时间和到达时间并且能准确地在纳秒精度上计时即可。当然，对于无线电信号飞行时间的测量与计算方法，还有其他的实施方式，例如，在第一接入点与客户端在时间上严格同步的情况下，计算第一响应消息的到达之间T2与发出时间Tl的差，即第一接入点在向客户端发送第一响应消息时，在第一响应消息中携带该消息的发出时间Tl，那么也可以计算出第一接入点与客户端之间无线电信号的飞行时间TOF = T2-T1，或者，客户端在向第一接入点发送位置请求指令时，记录该位置请求指令的发出时间Tl，并在该位置请求指令中携带该发出时间Tl，那么第一接入点在收到该位置请求指令并记录到达时间T2后，可以计算出第一接入点与客户端之间无线电信号的飞行时间 TOF = T2-T1。S207、第一接入点向位置服务器发送第一飞行时间即前述所算得的T0F。第一接入点在向位置服务器发送第一飞行时间时，还可以发送客户端ID、命令ID0S208、第一接入点记录发送第一飞行时间的发出时间。该第一飞行时间的发出时间为接入点时间戳，用于告知位置服务器第一接入点的测量时间。因此在步骤S207中第一接入点在向位置服务器发送第一飞行时间时，还可以发送该接入点时间戳。S209、第二接入点测量第二飞行时间，并发送给位置服务器；所述第二飞行时间为第二接入点与所述客户端之间无线电信号的飞行时间。S210、第三接入点测量第三飞行时间，并发送给位置服务器；所述第三飞行时间为第三接入点与所述客户端之间无线电信号的飞行时间。需要说明的是，步骤S209及S210中，第二接入点及第三接入点测量第二飞行时间及第三飞行时间的方法，与步骤S202至S208描述的第一接入点测量第一飞行时间的方法相同，此处不再赘述。S211、位置服务器将接收到来自第一接入点、第二接入点、第三接入点的第一飞行时间、第二飞行时间、第三飞行时间，与基准点数据库中的采样时间进行比对计算，获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置，并将该采样点的坐标位置作为位置估
晳社里异知米。由于基准点数据库中记录的数据包括各个采样点与各个接入点的之间的无线电信号飞行时间，因此位置服务器将接收到来自第一接入点、第二接入点、第三接入点的飞行时间，与基准点数据库中各个采样点与各个接入点的之间的无线电信号飞行时间可以进行均方差运算，找出时间方差值最小的采样点，该采样点的坐标位置即为客户端的所处位置，位置服务器将该采样点的坐标位置作为位置估算结果。需要指出的是，位置服务器也可以采用其它计算方法以根据测量数据在数据库中找到准确的基准点，并且可以进一步根据基准点坐标和测量数据估算客户端的位置，此处不再赘述。S212、位置服务器向第一接入点发送位置估算结果。S213、客户端通过第一接入点接收来自位置服务器的位置估算结果。具体地，客户端也可以通过其它网络获得其定位结果，例如通过蜂窝网络。当然，既然是通过WiFi网络进行的定位，自然是通过WiFi网络获得定位结果比较合理。需要说明的是，如果实现在一个平面中的定位，客户端与三个接入点进行飞行时间测量可获得定位结果，但要求这三个接入点不在一条直线上。如果与更多接入点进行飞行时间测量，可获得更精确的定位结果。如果需要在一个三维空间进行定位，例如在大厦内部部署许多接入点，并使用穿透性较好的无线电信号频谱进行通信，则客户端可以与楼上下的接入点同时进行飞行时间测量，并且根据定位结果不仅判断出客户端在楼层平面中的位置，还要判断出所在的楼层，则客户端至少需要与四个接入点进行飞行时间测量，并且这四个接入点不在同一平面上，同时其中任意三个不在一条直线上。同理，客户端与更多的接入点进行测量，会得到更准确的定位结果。本发明实施例提供的定位方法，客户端在获知接入点支持客户端定位后，向至少三个接入点发送位置请求指令，各个接入点通过向客户端发送对请求指令响应消息，并接收来自客户端的相应的测量报告消息，以分别获得各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间，进而将该无线电信号飞行时间发送给网络侧，由此，网络侧可以将接收到的该无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，获得时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置，该坐标位置即客户端所处位置，从而，网络侧将该坐标位置告知客户端。通过该方案可以准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。实施例三本发明实施例提供一种定位方法，如图4所示，该方法包括:S401、客户端向至少三个接入点发送位置请求指令，以使各接入点向所述客户端
发送第一测量消息。S402、客户端接收来自所述至少三个接入点中各个接入点的第一测量消息。S403、客户端向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息，并接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间。S404、客户端将所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的所述多个采样点与所述各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标。需要指出的是，该响应消息可以是第一测量消息的应答控制帧。并且，预先测量好的多个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间，可以是用户预置在用户终端中的，也可以是存储在网络侧中的，用户终端只需从网络侧下载就可获得预先测量好的多个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。本发明实施例提供的定位方法，客户端向至少三个接入点发送位置请求指令，并在接收到来自各个接入点的第一测量消息后，通过向各个接入点发送对第一测量消息的响应消息，并接收来自各个接入点的第二测量消息，以获得各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，进而客户端将得到的无线电信号飞行时间，与预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标。通过该方案可以准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。实施例四本发明实施例提供一种定位方法，如图5所示，假设本实施例中包括一个客户端，第一接入点、第二接入点、第三接入点及一个位置服务器，并且假设与客户端相关联的为第一接入点，该方法包括以下步骤:S501、位置服务器建立基准点数据库。关于基准点数据库的建立与步骤S201中的描述相同，此处不再赘述。S502、客户端发现接入点。客户端可通过侦听信标帧或主动探测的方式发现接入点，接入点可以在该信标帧或探测响应帧中告知客户端其支持客户端定位，并且该信标帧或探测响应帧中可以携带其它各个接入点ID及各个接入点的信道信息，这样，客户端在接收到该信标帧或探测响应帧之后，就可以更快地获知附近的其它支持客户端定位的接入点，加快了客户端发现接入点的速度。S503、客户端通过第一接入点下载基准点数据库。客户端可以与位置服务器进行IP通信以下载基准点数据库，也可以采用其它手段实现下载，例如直接在空口的MAC层支持基准点数据下载。同样的，客户端也可以通过其它通信手段获得所需要的基准点数据库，例如通过蜂窝网络或有限局域网，甚至可以通过预先配置的等方式等等，具体怎样获得所述的基准点数据库，本发明并不作限定。不过，既然是通过WiFi网络实现定位，通过WiFi网络获得所述数据库则比较合理。S504、客户端向第一接入点发送位置请求指令。S505、第一接入点收到客户端的位置请求指令后，向客户端发送第一测量消息。S506、客户端向第一接入点发送第一响应消息，并记录第一响应消息的发出时间Tl。该第一响应消息可以为一个应答消息，即ACK消息，表示收到第一测量消息，客户端记录该应答消息的发出时间Tl。需要指出的是，该第一响应消息可以是第一测量消息的应答控制帧。S507、客户端接收所述第一接入点发送的所述第二测量消息；所述第二测量消息中携带有所述第二测量消息的发出时间T3与所述第一响应消息到达所述第一接入点的时间T2，或者携带所述T3与T2的差T3-T2。S508、客户端接收所述第二测量消息，并记录所述第二测量消息的到达时间T4。S509、客户端计算其与第一接入点之间无线电信号的飞行时间，或者说空口消息的飞行时间 TOF = [(T4-Tl)-(T3-T2)]/2。S510、按照步骤S504到S509相同的方法，客户端与第二接入点测量它们之间的消息飞行时间。
S511、按照步骤S504到S509相同的方法，客户端与第三接入点测量它们之间的消息飞行时间。S512、客户端将测得的与第一接入点、第二接入点、第三接入点的消息飞行时间，与基准点数据库中的数据进行比对计算，获得时间差值最小的采样点的坐标位置，并将该采样点的坐标位置作为位置估算结果。客户端可以在所获得数据的基础上采用其它计算方法获得更接近事实的位置估算结果，并且可以与更多的接入点进行测量以提高位置估算结果的准确性和实现三维定位，这里不再重复。本发明实施例提供的室内定位方法，客户端发现支持客户端定位的接入点，并获取预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间，向至少三个接入点发送位置请求指令，并在接收到来自各个接入点的第一测量消息后，通过向各个接入点发送对第一测量消息的响应消息，并接收来自各个接入点的第二测量消息，以获得各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间，进而客户端将得到的无线电信号飞行时间，与预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，获得时间差值最小的采样点的坐标位置，该坐标位置即客户端所处位置。通过该方案可以准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。实施例五本发明实施例提供一种客户端60，可以用于实施例一提供的方法，如图6所示，包括:第一发送单元601，用于向至少三个接入点发送位置请求指令；第一接收单元602，用于接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息；第二发送单元603，用于向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间；第二接收单元604，用于接收来自网络侧的位置估算结果，所述位置估算结果为所述网络侧将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置；所述采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。进一步地,第一接收单元602具体用于接收来自各接入点对所述请求指令的第一响应消息，并记录所述第一响应消息的到达时间T2 ；第二发送单元603具体用于在接收到所述第一响应消息后，向所述发送所述第一响应消息的接入点发送第一测量报告消息，并记录所述第一测量报告消息的发出时间T3，所述第一测量报告消息中携带有所述第一测量报告消息的发出时间T3与所述第一响应消息的到达时间T2的差T3-T2，以使发送所述第一响应消息的接入点获得其与所述客户端之间的无线电信号飞行时间:T0F = [(T4-Tl)-(T3-T2)]/2 ;其中Tl为所述第一响应消息的发出时间，T4为所述第一测量报告消息到达发送所述第一响应消息的接入点的时间。如图7所示,客户端60还包括；第三接收单元605，用于在向至少三个接入点发送位置请求指令前，接收来自各个接入点的信标�。鲂疟曛⌒鲋辽偃鼋尤氲鉏D及各个接入点的信道信息。本发明实施例提供的客户端，能够通过向至少三个接入点发送位置请求指令，各个接入点通过向客户端发送对请求指令响应消息，并接收来自客户端的相应的测量报告消息，以分别获得各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间，进而将该无线电信号飞行时间发送给网络侧，由此，网络侧可以将接收到的该无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，获得时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置，该坐标位置即客户端所处位置，从而，网络侧将该坐标位置告知客户端。通过该方案可以准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。本发明实施例提供又一种客户端90，可以用于实施例三提供的方法，如图8所示，包括:存储单元901，用于储存预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间；第一发送单元902，用于向至少三个接入点发送位置请求指令，以使各接入点向所述客户端发送第一测量消息；第一接收单元903，用于接收来自所述至少三个接入点中各个接入点的第一测量消息；第二发送单元904，用于向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息；第二接收单元905，用于接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间；处理单元906，用于获取位置估算结果，所述位置估算结果为所述客户端将所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的所述多个采样点与所述各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标。进一步地，第二发送单元904具体用于在向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的第一响应消息时，记录所述第一响应消息的发出时间Tl ；第二接收单元905，具体用于接收来自所述各个接入点接收到所述第一响应消息后，发送的所述第二测量消息，并记录所述第二测量消息的到达时间T4 ;所述第二测量消息中携带有所述第二测量消息的发出时间T3与所述第一响应消息到达所述各个接入点的时间T2，或者携带所述T3与T2的差T3-T2 ；处理单元906，具体用于计算所述各个接入点与所述客户端之间的无线电飞行时间 TOF = [(T4-Tl)-(T3-T2)]/2本发明实施例提供的客户端，能够通过向至少三个接入点发送位置请求指令，并在接收到来自各个接入点的第一测量消息后，通过向各个接入点发送对第一测量消息的响应消息，并接收来自各个接入点的第二测量消息，以获得各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，进而客户端将得到的无线电信号飞行时间，与预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标。通过该方案可以准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。实施例六本发明实施例提供一种室内定位系统，如图9所示，包括:客户端1101，至少三个接入点1102，网络侧1103 ；其中，客户端1101，用于在向至少三个接入点1102发送位置请求指令后，接收来自各个接入点1102对请求指令的响应消息，并向各个接入点1102发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点1102分别获得各个接入点1102与客户端1101之间的无线电信号飞行时间，以及接收来自网络侧1103的位置估算结果；至少三个接入点1102，用于在接收来自客户端1101的位置请求指令，向客户端1101发送响应消息，接收来自客户端1101相应的测量报告消息，以分别获得各个接入点1102与客户端1101之间的无线电信号飞行时间后，将分别获得各个接入点1102与所述客户端1101之间的无线电信号飞行时间发送至网络侧1103 ；网络侧1103，用于将接收到的来自各个接入点1102的无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点与各个接入点1102之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置，并发送给客户端1101 ;采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。同时，网络侧1103，还用于储存在提供定位服务的区域中部署的多个采样点及至少三个接入点1102的坐标值，以及各个接入1102点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间。本发明实施例提供的定位系统，各个接入点在收到客户端的位置请求指令后，向客户端发送对位置请求指令的响应消息，并收到来自客户端相应的测量报告消息，从而获得各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，并发送至网络侧，网络侧将该各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，获得的时间差值最小的采样点的坐标位置作为位置估算结果，并将该位置估算结果告知客户端，客户端由此获知自身所处位置，进一步的，方便了用户使用。本发明实施例提供又一种室内定位系统，如图10所示，包括:客户端1201，至少三个接入点1202 ；其中，客户端1201，用于向至少三个接入点1202发送位置请求指令，并接收来自各个接入点1202的第一测量消息，向各个接入点1202发送对第一测量消息的响应消息，并接收来自各个接入点1202的第二测量消息，以获得各个接入点1202与客户端1201之间的无线电信号飞行时间，将各个接入点与客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的若干个采样点与各个接入点1202之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标；至少三个接入点1202，用于在接收来自客户端1201的位置请求指令，向客户端1201发送第一测量消息，接收来自客户端1201对第一测量消息的响应消息，并向客户端1201发送第二测量消息，以使得客户端1201获得各个接入点1202与客户端1201之间的无线电信号飞行时间。本发明实施例提供的定位系统，客户端向至少三个接入点发送位置请求指令，并接收来自各个接入点的第一测量消息，向各个接入点发送对第一测量消息的响应消息，并接收来自各个接入点的第二测量消息，以获得各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，客户端将该无线电信号飞行时间，与预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标，客户端由此获知自身所处位置，进一步的，方便了用户使用。本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种定位方法，其特征在于，包括: 客户端向至少三个接入点发送位置请求指令； 所述客户端接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息； 所述客户端向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间； 所述客户端接收来自网络侧的位置估算结果，所述位置估算结果为所述网络侧将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置；所述采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述客户端向至少三个接入点发送位置请求指令之前，所述方法还包括: 将所述多个采样点的坐标值储存在所述网络侧中； 位于所述采样点的采样终端接收来自各个接入点的响应消息，并向各个接入点发送相应的测量报告消息，以 使得各个接入点分别获得各个接入点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间； 所述网络侧储存所述各个接入点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述客户端接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息，所述客户端向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，包括: 所述客户端接收第一接入点发送的第一响应消息，并记录所述第一响应消息的到达时间T2 ； 所述客户端向所述接入点发送第一测量报告消息，并记录所述第一测量报告消息的发出时间T3，所述第一测量报告消息中携带有所述第一测量报告消息的发出时间T3与所述第一响应消息的到达时间T2，或者所述T3与T2的差T3-T2 ； 所述第一接入点获得的所述第一接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间TOF=[(T4-Tl)-(T3-T2)]/2 ;其中，Tl为所述第一响应消息的发出时间；T4为所述第一测量报告消息到达所述第一接入点的时间。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述客户端向至少三个接入点发送位置请求指令前，还包括: 所述客户端接收来自各个接入点的信标�。鲂疟曛⌒鲋辽偃鼋尤氲鉏D及各个接入点的信道信息； 所述客户端向至少三个接入点发送位置请求指令具体为: 所述客户端根据所述至少三个接入点ID及各接入点的信道信息，向所述至少三个接入点发送位置请求指令。
5.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述响应消息为所述位置请求指令的应答控制帧。
6.一种定位方法，其特征在于，包括: 客户端向至少三个接入点发送位置请求指令，以使各接入点向所述客户端发送第一测量消息;所述客户端接收来自所述至少三个接入点中各个接入点的第一测量消息； 所述客户端向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息，并接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间； 所述客户端将所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的所述多个采样点与所述各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标。
7.根据权利要求6所述的定位方法，其特征在于，所述客户端向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息，并接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，包括: 所述客户端向第一接入点发送第一响应消息，并记录第一响应消息的发出时间Tl ；所述客户端接收所述第一接入点发送的所述第二测量消息；所述第二测量消息中携带有所述第二测量消息的发出时间T3与所述第一响应消息到达所述第一接入点的时间T2，或者携带所述T3与T2的差T3-T2 ； 所述客户端接收所述第二测量消息，并记录所述第二测量消息的到达时间T4 ； 所述客户端计算所述第一接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间TOF =[(T4-Tl)-(T3-T2)]/2。
8.根据权利要求6或7所述的定位方法，其特征在于，所述响应消息为所述第一测量消息的应答控制帧。
9.一种客户端，其特 征在于，包括: 第一发送单元，用于向至少三个接入点发送位置请求指令； 第一接收单元，用于接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息； 第二发送单元，用于向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间； 第二接收单元，用于接收来自网络侧的位置估算结果，所述位置估算结果为所述网络侧将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置；所述采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。
10.根据权利要求9所述的客户端，其特征在于，所述第一接收单元具体用于接收来自各接入点对所述请求指令的第一响应消息，并记录所述第一响应消息的到达时间T2 ； 所述第二发送单元具体用于在接收到所述第一响应消息后，向所述发送所述第一响应消息的接入点发送第一测量报告消息，并记录所述第一测量报告消息的发出时间T3，所述第一测量报告消息中携带有所述第一测量报告消息的发出时间T3与所述第一响应消息的到达时间T2的差T3-T2，以使发送所述第一响应消息的接入点获得其与所述客户端之间的无线电信号飞行时间:T0F = [(T4-Tl)-(T3-T2)]/2 ;其中Tl为所述第一响应消息的发出时间，T4为所述第一测量报告消息到达发送所述第一响应消息的接入点的时间。
11.根据权利要求9所述的客户端，其特征在于，还包括: 第三接收单元，用于在向所述至少三个接入点发送位置请求指令前，接收来自各个接入点的信标�。鲂疟曛⌒鲋辽偃鼋尤氲鉏D及各个接入点的信道信息；所述第一发送单元具体用于根据所述至少三个接入点ID及各接入点的信道信息，向所述至少三个接入点发送位置请求指令。
12.—种客户端，其特征在于，包括: 存储单元，用于储存预先测量好的若干个采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间； 第一发送单元，用于向至少三个接入点发送位置请求指令，以使各接入点向所述客户端发送第一测量消息； 第一接收单元，用于接收来自所述至少三个接入点中各个接入点的第一测量消息； 第二发送单元，用于向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息； 第二接收单元，用于接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间； 处理单元，用于获取位置估算结果，所述位置估算结果为所述客户端将所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的所述多个采样点与所述各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标。
13.根据权利要求12所述的客户端，其特征在于，所述第二发送单元具体用于在向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的第一响应消息时，记录所述第一响应消息的发出时间Tl ； 所述第二接收单元，具体用于接收来自所述各个接入点接收到所述第一响应消息后，发送的所述第二测量消息，并记录所述第二测量消息的到达时间T4 ;所述第二测量消息中携带有所述第二测量消息的 发出时间T3与所述第一响应消息到达所述各个接入点的时间T2，或者携带所述T3与T2的差T3-T2 ； 所述处理单元，具体用于计算所述各个接入点与所述客户端之间的无线电飞行时间TOF= [(T4-Tl)-(T3-T2)]/2。
14.一种定位系统,其特征在于,包括: 客户端，用于在向至少三个接入点发送位置请求指令后，接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息，并向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，以及接收来自网络侧的位置估算结果; 至少三个接入点，用于在接收来自所述客户端的位置请求指令，向所述客户端发送所述响应消息，接收来自所述客户端相应的测量报告消息，以分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间后，将所述分别获得各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间发送至所述网络侧； 所述网络侧，用于将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置，并发送给所述客户端；所述采样时间为所述采样点与各个接入点之间的无线电信号飞行时间。
15.根据权利要求14所述的定位系统，其特征在于，所述网络侧还用于储存所述多个采样点的坐标值，以及各个接入点与各个采样终端之间的无线电信号飞行时间。
16.—种定位系统,其特征在于,包括: 客户端，用于向至少三个接入点发送位置请求指令，并接收来自所述至少三个接入点中各个接入点的第一测量消息，向所述各个接入点发送对所述第一测量消息的响应消息，并接收来自所述各个接入点的第二测量消息，以获得所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，以及将所述各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞行时间，与预先测量好的所述多个采样点与所述各个接入点之间的无线电信号飞行时间进行比对计算，将时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置作为所述客户端的定位坐标；至少三个接入点，用于在接收来自所述客户端的位置请求指令，向所述客户端发送所述第一测量消息，接收来自所述客户端对所述第一测量消息的响应消息，并向所述客户端发送所述第二测量消息，以使得所述客户端获得各个接入点与所述客户端之间的无线电信号飞 行时间。
全文摘要
本发明实施例提供一种定位方法、客户端及定位系统，涉及通信领域，能够准确定位，使客户端准确获知自身所处位置，进一步地，方便了用户的使用。本实施例的室内定位方法包括客户端向至少三个接入点发送位置请求指令；客户端接收来自各个接入点对所述请求指令的响应消息；客户端向各个接入点发送相应的测量报告消息，以使得各个接入点分别获得各自与所述客户端之间的无线电信号飞行时间；客户端接收来自网络侧的位置估算结果，位置估算结果为所述网络侧将接收到的来自各个接入点的所述无线电信号飞行时间，与预先测量好的多个采样点的采样时间进行比对计算，所获得的时间差值最小的采样时间对应的采样点的坐标位置。
文档编号G01S5/00GK103188791SQ20111044776
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者丁志明 申请人:华为终端有限公司
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