[发明专利]一种对无线局域网中的AP进行定位的方法

权利要求书

1.一种对无线局域网中的AP进行定位的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、初始化：

对无线局域网所在的整个实验区域进行分区，实验区域总共划分为A×B个单元格，每个单元格的大小设置为CellSize×CellSize，CellSize的单位是米；建立一个A×B的概率密度表Accu_Prob，所述概率密度表中的数值表示AP落在相应单元格的可能性，数值越小，则AP落在相应单元格的可能性越大，将表中所有的数值初始化为0；

步骤二、预处理：

对在各测量点和各角度收集到的信号强度进行处理，得到与待定位AP相关的记录集，表示为：

R＝{Loc_i(x_i,y_i),θ_j,RSS(θ_ij)},i∈[1,N],j∈[1,M_i]；

其中，N表示测量点的个数；M_i表示在当前测量点测量的角度的个数；Loc_i表示测量点的位置，其坐标用(x_i,y_i)表示，单位为米；θ_j表示定向天线从正北方向顺时针旋转的角度，0≤θ_j<360；i和j的取值为自然数，分别表示第i个测量点和第j个角度；RSS(θ_ij)表示在第i个测量点的第j个角度收集的信号强度值；

步骤三、更新概率密度表：

根据步骤二得到的记录集中的每条记录，对步骤一中所有的单元格计算其概率值；设定单元格k的概率值为Diff_k，按照下述公式更新概率密度表：

Accu_Prob_k＝∑Diff_k；

其中，单元格概率值计算的具体方法如下：

设定第i个测量点的位置为(x_i,y_i)，单元格的位置记为(x_k,y_k)，

(301)计算单元格到测量点的距离D_k和单元格相对于测量点的角度β_k：

$D_k=\sqrt{{(x_i-x_k)}^2+{(y_i-y_k)}^2};$

$tan(\frac{{\mathrm{\&beta;}}_k}{180}\&times;\mathrm{\&pi;})=\frac{y_k-x_i}{x_k-x_i},{\mathrm{\&beta;}}_k\&Element;(-90,90);$

(302)根据当前天线的角度θ_j和单元格相对于测量点的角度β_k，计算单元格相对于天线的角度Δ_k，0≤Δ_k<360；计算公式为：

${\mathrm{\&Delta;}}_k=\left\{\begin{array}{cc}\&PlusMinus;(90-{\mathrm{\&theta;}}_j-{\mathrm{\&beta;}}_k);& x_k\&gt;x_i\\ {\mathrm{\&beta;}}_k;& x_k=x_i,y_k\&GreaterEqual;y_i\\ \&PlusMinus;(180-{\mathrm{\&beta;}}_k);& x_k=x_i,y_k\&lt;y_i\\ \&PlusMinus;(270-{\mathrm{\&theta;}}_j-{\mathrm{\&beta;}}_k);& x_k\&lt;x_i\end{array}\right.;$

根据天线的辐射方向图，得到天线相对于单元格的增益G_k；

(303)根据单元格与测量点的距离D_k和单元格相对于天线的增益G_k，由对数距离传播模型计算出AP在当前单元格时，当前测量点收到的信号强度的理论值T_k；

再根据下述公式将T_k转化为能够测量到的理论值T_RSSI_k，

$T\_{\mathrm{RSSI}}_k=\left\{\begin{array}{cc}-50;& T_k\&gt;-50\\ T_k;& -100\&le;T_k\&le;-50\\ -100;& T_k\&lt;-100\end{array}\right.;$

(304)计算AP落在单元格的概率：

其中，P_m表示信号强度的最大差值；RSS(θ_ij)通过调用Microsoft Native WiFiAPI得出，取值范围为[-50,-100]，单位为dBm；

步骤四、计算AP的位置：

根据步骤三得到的概率密度表，得到一个大小为A×B的最终结果矩阵，在所述最终结果矩阵中，选取一个大小为AreaSize×AreaSize的最终区域，AreaSize的单位为1，表示含有多少个单元格；

更新后的概率密度表在所述最终区域内，其包含的单元格内数值的平均值最小，所述最终区域对应AP所在的区域，取最终区域的中点作为AP的位置。

2.如权利要求1所述的一种对无线局域网中的AP进行定位的方法，其特征在于：步骤(302)中，利用定向天线各方向增益不同的特点，获得定向天线各个角度的信号强度，并将其与用全向天线测量得到的信号强度对比，得到各方向的增益，进而得到定向天线的辐射方向图。