CN100591149C - 用于辅助无线节点定位的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于基础设施无线节点定位机构中的信号信息的刷新的方法、装置和系统。无线节点定位机构选择性地终止与无线客户端之间的连接，以刷新用于计算无线客户端的估计位置的信号强度信息。无线节点定位机构终止WLAN和给定的无线节点之间的连接，从而使得在典型的WLAN协议实现方式中，移动台在给定频带中的所有可用工作信道上发送帧或分组。这允许工作在不同频率信道中的接入点和其它WLAN元件检测由移动台发送的帧并将刷新的信号强度信息提供到无线节点定位机构。

Description

用于辅助无线节点定位的方法、装置和系统
相关申请的交叉引用
本申请参考了以下共同拥有的美国专利申请和/或专利，这里出于所有目的通过参考并入了这些专利申请和/或专利的全部内容：
Patrice R.Calhoun、Robert B.O’Hara，Jr.和Robert J.Friday的美国专利申请No.10/155,938，题为“Method and System for Hierarchical Processingof Protocol Information in a Wireless LAN”；
Robert J.Friday、Patrice R.Calhoun、Robert B.O’Hara，Jr.、AlexanderH.Hills和Paul F.Dietrich的美国申请No.10/183,704，题为“Method andSystem for Dynamically Assigning Channels Across Multiple Radios in aWireless LAN”；
Patrice R.Calhoun、Robert B.O’Hara，Jr.和Robert J.Friday的美国专利申请No.10/407,357，题为“Method and System for Hierarchical Processingof Protocol Information in a Wireless LAN”；
Patrice R.Calhoun、Robert B.O’Hara，Jr.和David A.Frascone的美国专利申请No.10/407,370，题为“Wireless Network System Including IntegratedRogue Access Point Detection”；
Robert B.O’Hara，Jr.、Robert J.Friday、Patrice R.Calhoun和Paul F.Dietrich的美国申请No.10/447,735，题为“Wireless Network Infrastructureincluding Wireless Discovery and Communication Mechanism”；以及
Paul F.Dietrich、David A.Frascone、Patrice R.Calhoun、Robert J.Friday、Robert B.O’Hara，Jr.和Matthew D.Howard的美国申请No.10/611,660，题为“Containment of Rogue Systems in Wireless NetworkEnvironments”。
技术领域
本发明涉及定位无线网络环境中的无线节点，更具体而言，涉及一种无线节点定位机构，该机构选择性地终止(terminate)与无线客户端的连接，以刷新用于计算无线客户端的估计位置的信号强度信息。
背景技术
市场上已经广泛采用无线LAN(WLAN)技术，这是因为来自不同背景和不同纵向行业的用户已将这种技术带入他们的家、办公室，并越来越多地带入公共场合。这一转折点不仅突出了已有系统的局限，而且突出了WLAN技术现在在全球范围内人们的工作和生活方式中扮演的变化的角色。实际上，WLAN正在迅速地从便利性网络转变为对业务来说关键的网络。越来越多的用户依靠WLAN来提高他们的通信和应用的及时性和生产率，并且在此过程中，要求他们的网络具有更好的可视性、安全性、管理和性能。
轻便型便携式计算设备和高速WLAN的快速激增已使得用户能够在在建筑物或其他物理位置中到处漫游的同时保持连接到各种网络资源。由WLAN提供的移动性已经促成了对作为移动用户的物理位置的函数的应用和服务的巨大兴趣。这样的应用的示例包括：在最近的打印机上打印文档、定位移动用户、显示邻近区域的地图以及在建筑物内引导用户。不同应用所要求或希望的位置信息的粒度有所不同。实际上，选择最近的网络打印机或定位非法(rogue)接入点的应用所要求的精确度通常要求能够确定移动台位于哪个房间中。因此，已经付出很大努力来专门提高无线节点定位机构的精确度。
利用无线电信号来估计无线设备或节点的位置的做法是已知的。例如，全球定位系统(GPS)接收器通过对其相对于发送无线电信号的四个卫星的位置作三角测量来获得位置信息。GPS接收器基于无线电信号从卫星行进到接收器所花费的时间来估计每个卫星之间的距离。信号传播时间是通过确定使由卫星发送的伪随机信号与在GPS接收器处接收的信号同步所需的时间移位(time shift)来估计的。虽然三角测量只需要来自三个点的距离测量结果，但是来自第四个卫星的附加距离测量结果被用于误差校正。
无线发送器和接收器之间的距离也可以基于接收信号的强度来估计，或者更精确地基于观察到的无线电信号的衰减来估计。信号衰减指的是信号在其行进路径上由于各种因素(例如地形、障碍物和环境条件)而发生的衰弱。一般而言，无线电信号的幅度或功率当其在远离其源的方向上行进时衰弱。在发送器和接收器之间传送的电磁波所遭遇的衰减被称为路径损耗(path loss)。路径损耗可能是由许多影响造成的，例如自由空间损耗、折射、反射、孔径-介质耦合损耗和吸收。
在企业环境中，大多数位置跟踪系统都是基于RF三角测量或RF指纹识别(fingerprinting)技术的。RF三角测量基于检测到的附近接入点(AP)的信号强度来计算移动用户的位置。在计算无线节点和接入点之间的距离的过程中，它很自然地假设信号强度是接近程度(proximity)的函数。另一方面，RF指纹识别将移动台的网络基础设施视图(即由基础设施接入点发送的信号的强度)与包含覆盖区域的RF物理模型的数据库相比较。该数据库通常被填充以覆盖区域的扩展性站点调查(site survey)或RF预测模型。例如，在Bahl等人的“A Software System for LocatingMobile Users：Design，Evaluation，and Lessons”(http://research.microsoft.com/～bahl/Papers/Pdf/radar.pdf)中描述了一种WLAN环境中的RF定位系统(RADAR系统)，该系统允许移动台跟踪它自己在WLAN环境中相对于接入点的位置。
RADAR系统依靠所谓的Radio Map(无线电地图)，该Radio Map是建筑物中的位置和在这些位置处观察到的或估计出的从接入点发出的信标的信号强度的数据库。例如，Radio Map中的一个条目看起来可能像(x，y，z，ssi(i＝1...n))，其中(x，y，z)是记录信号的位置的物理坐标，而ssi是从第i接入点发出的信标信号的信号强度。根据Bahl等人所述，Radio Map可以基于对在各个位置处的基础设施无线电设备发送的信号的探索式估计来根据经验创建，或者可以利用室内RF信号传播的数学模型来以数学方式创建。为了实时地定位移动用户的位置，移动台测量一定范围内的每个接入点的信号强度。然后，它对照检测到的信号强度搜索Radio Map数据库以找到具有最好匹配的位置。Bahl等人还描述了对检测到的信号强度样本取平均，以及利用基于跟踪历史的算法来提高位置估计的精确度。Bahl等人还通过使用多个Radio Map并选择最好地反映当前RF环境的Radio Map来对付RF信号传播中的波动。具体而言，一个接入点检测来自其它接入点的信标分组并咨询Radio Map来估计其位置，并用已知位置来评价估计的位置。RADAR系统基于接收信号强度的滑动窗平均值来选择最好地表征当前RF环境的Radio Map。
虽然RADAR系统允许移动台跟踪其位置，但是它没有公开允许WLAN基础设施跟踪无线节点(例如非法接入点)的位置的系统。实际上，用WLAN基础设施来收集用于估计移动台的位置的与移动台相对应的信号强度信息确定造成了某些困难。移动台的极端便携性使得拥有针对给定移动台的足够新的信号强度信息是很重要的，这是因为在定位基础设施收集到一个或多个信号强度测量结果之后，移动台可能已经移动到了一个新的位置。在RADAR系统中，这并不成为问题，这是因为移动台基于接入点定期地发送的信标分组(这种信标分组的定期发送是作为由802.11协议定义的正常接入点模式的一部分的)来计算其自己的位置。因此，移动台可以扫描所有可用信道以获得信道上的一个或多个信标分组，然后基于新检测到的信号强度来计算它的位置。在WLAN收集来自无线节点的信号强度数据的相反情况下，由于移动台一旦关联到接入点，它们一般就不会定期地发送管理帧(例如信标分组)，因此对信号强度数据的收集可能出现问题。此外，典型WLAN环境中的相邻接入点工作在不重叠的信道上，以利用与频率重复利用相关联的优点。因此，与给定移动台关联到的接入点相邻的接入点将无法检测由移动台发送的RF信号，除非相邻接入点进入“脱离信道(off channel)”状态来检测移动台发送的信号。切换到替换信道以被动或主动扫描给定移动台的做法中断了与和接入点相关联的移动台的连接。缺乏来自相邻接入点的信号强度信息对无线节点定位来说尤其成问题，这是因为来自相邻接入点的信号强度测量结果通常在定位给定移动台时是最有用的。例如，来自相邻接入点的信号强度信息通常更精确，这是因为相邻接入点一般更靠近移动台。而且，缺乏来自足够数目的接入点的信号强度信息可能使移动台无法被完全地定位，这是因为定位机构要求来自最小数目的源的信号强度信息。
鉴于上述问题，本领域中存在对于用于基础设施无线节点定位机构中的信号强度信息的刷新的方法、装置和系统的需求。另外，本领域中存在对于高效地集成到WLAN基础设施中的无线节点定位机构的需求。本发明的实施例基本上满足了这些需求。
发明内容
本发明提供了用于基础设施无线节点定位机构中的信号信息的刷新的方法、装置和系统。根据本发明的实现方式，无线节点定位机构选择性地终止与无线客户端之间的连接，以刷新用于计算无线客户端的估计位置的信号强度信息。本发明利用了移动台的特性来刷新信号强度信息，从而增强了WLAN环境中的无线节点定位的精确度。如下所述，无线节点定位机构终止了WLAN和给定无线节点之间的连接，从而使得在典型的WLAN协议实现方式中，移动台在给定频带中的所有可用工作信道上发送帧或分组。这允许工作在不同频率信道上的接入点和其它WLAN元件检测由移动台发送的帧并将刷新的RF信号信息提供到无线节点定位机构。
根据本发明的一个方面，提供了在包括至少一个无线节点的无线网络环境中的一种用于无线节点定位机构中的信号信息的刷新的方法，在所述无线网络环境中，所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述方法包括：接收对于估计连接到无线网络的无线节点的位置的请求；终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点；在终止所述连接后，收集在多个无线电接收器处检测到的与所述无线节点发送的信号相对应的信号强度值；以及至少部分基于所述多个无线电接收器检测到的所述信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
根据本发明的另一个方面，提供了在包括多个接入元件和至少一个无线节点的无线网络环境中的一种用于无线节点定位机构中的信号信息的刷新的方法，在所述无线网络环境中，所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述接入元件可操作以用于向所述无线节点发送响应，所述方法包括：接收对于估计连接到无线网络的无线节点的位置的请求；终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点；收集在多个无线电接收器和所述无线节点之间传送的信号的信号强度值；以及至少部分基于收集的信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种辅助连接到无线网络的无线节点的定位的系统，其中所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述系统包括：包括至少一个天线的多个无线电接收器，所述多个无线电接收器可操作以用于检测由无线节点发送的信号的强度并将检测到的信号强度提供到无线节点定位模块；以及无线节点定位模块，其可操作以用于：选择性地终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点；在终止所述连接后，收集在多个无线电接收器处检测到的与所述无线节点发送的信号相对应的信号强度值；以及至少部分基于所述多个无线电接收器检测到的信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种辅助连接到无线网络的无线节点的定位的装置，其中所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述装置包括：可操作以用于与包括至少一个天线的多个无线电接收器交互的通信模块，所述多个无线电接收器可操作以用于检测由无线节点发送的信号的强度并将检测到的信号强度提供到无线节点定位模块；以及无线节点定位模块，其可操作以用于：选择性地终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点；在终止所述连接后，收集在多个无线电接收器处检测到的与所述无线节点发送的信号相对应的信号强度值；以及至少部分基于所述多个无线电接收器检测到的信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种辅助无线节点的定位的无线网络系统，其中所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述无线网络系统包括：多个接入元件，用于与至少一个远程客户端元件进行无线通信并用于与中央控制元件通信；其中对应于所述接入元件中每一个的RF覆盖地图表征针对物理区域中的位置的信号强度值，其中所述接入元件中每一个可操作以用于：连同中央控制元件建立和维护与远程客户端元件的无线连接；检测接收到的信号的强度；将信号强度值附加到接收自无线节点的帧；并且将接收的帧发送到中央控制元件；至少一个中央控制元件，用于监督所述接入元件，其中所述中央控制元件可操作以用于：管理所述接入元件和相应的远程客户端元件之间的无线连接，以及与无线节点标识符相关联地存储附加到由所述多个接入元件发送的帧的信号强度数据；以及无线节点定位模块，其可操作以用于：选择性地终止无线节点和接入元件之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点，其中在所述接入点处收集的信号强度值对应于在所述连接终止后所述无线节点发送的信号；以及至少部分基于所述多个接入元件检测到的信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
附图说明
图1是包括根据本发明实现方式的无线节点定位机构的示意图。
图2A是示出根据本发明的一种实现方式用于定位无线节点的整体过程流的流程图。
图2B是示出根据本发明的另一实现方式用于定位无线节点的整体过程流的流程图。
图3是示出根据本发明实现方式的无线网络系统的功能框图。
图4是突出了图3的无线网络系统中的中央控制元件的无线节点定位功能的功能框图。
具体实施方式
A.无线节点定位和无线连接的被迫终止
图1示出根据本发明的实现方式的无线节点定位机构的基本工作组件。如图1所示，该无线节点定位机构包括放置在整个物理空间中的多个基础设施无线电收发器58和无线节点定位模块59。本领域技术人员将意识到，图1所示系统代表本发明的基本组件的一个示例并且主要用于教导目的。如下面更全面论述的，一般由基础设施无线电收发器58和无线节点定位模块59表示的功能可以被集成到各种系统中，例如专用于定位无线节点的无线系统或WLAN或其他无线网络系统。出于教导目的，以下描述的实施例是连同根据IEEE 802.11WLAN协议的WLAN环境来工作的。但是，本领域技术人员将意识到，本发明可被应用到任何合适的无线网络协议，其中移动台基本按这里描述的方式工作。
基础设施无线电收发器58一般包括至少一个天线、无线电发送/接收单元和用于根据无线通信协议控制无线电信号的发送和接收的控制逻辑(例如802.11控制单元)。在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58被布置在包括外部环境在内的整个物理空间(例如一个房间、多个房间的集合、建筑物的一层、整栋建筑物或任意定义的区域)中的已知和/或固定位置上，基础设施无线电收发器58在这些位置上提供射频(RF)覆盖。
A.1基础设施无线电收发器
基础设施无线电收发器58可操作以用于检测接收到的射频信号(例如由无线节点56和其他无线电收发器发送的信号57)的强度，并将检测到的针对相应无线节点的信号强度数据提供到无线节点定位模块59。在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58还可操作以用于根据无线通信协议(例如IEEE 802.11WLAN协议)发送和接收无线或射频信号。在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58可工作在从给定频带中的多个信道中选出的一个信道上。在另一实现方式中，基础设施无线电收发器58也可以工作在多于一个频带中。例如，基础设施无线电收发器58可被配置为工作在802.11a-5GHz频带、802.11b/g-2.4GHz频带或其两者之中。在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58可被配置为收集与无线节点相关联的信号强度信息并响应于无线节点定位模块59的SNMP或其他请求来发送所收集的数据。如下所述，用于收集信号强度数据的其他方法也可被采用。
无线节点的标识依赖于所使用的无线通信协议。例如，对于802.11WLAN环境，可以基于MAC地址来标识无线节点。此外，无线节点可以是经授权的移动台(例如远程客户端元件16、18(参见图3))、非法系统(例如非法接入点和/或非法移动台)以及其位置信息未知的经授权接入点。在其它实现方式中，无线节点可以基于RF信号的唯一属性(例如给定频率的信道)来标识，或者基于唯一的信号样式等来标识。例如，无线节点定位功能可被用于定位检测到的干扰源，例如不遵从802.11的设备。
在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58还可操作以用于根据无线通信协议与一个或多个移动台(例如无线节点56)通信。例如，在一种实现方式中，每个基础设施无线电收发器58是一个接入点或其他WLAN组件。在一种实现方式中，无线电收发器58可操作地连接到局域网(LAN)、广域网(WAN)或其他有线网络，以在移动台和有线网络之间桥接流量。如下面将更全面论述的，基础设施无线电收发器58还可以是协议信息的无线网络特征化分级处理中的接入元件或轻便型接入点。上述通过参考并入的美国专利申请No.10/155,938公开了与无线协议信息的分级处理有关的轻便型接入点。在一种实现方式中，无线电收发器58实现了802.11协议(其中这里使用的802.11一般指的是用于无线LAN的IEEE 802.11标准及其所有修改)。当然，本发明也可结合任何合适的基于射频的无线网络或通信协议使用。
为了描述本发明的实施例，在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58是与基于IEEE 802.11标准的无线LAN相关联的无线接入点。当诸如无线节点56之类的移动台根据802.11标准初始化或移动到新的覆盖区域时，它在给定频带中的所有工作信道上发送探测请求，以定位它可能关联的接入点来建立无线连接。能够在不同频带中发送和接收无线电信号的移动台(例如双频带移动台)可以在所有频带中的所有可用信道上发送探测请求。移动台扫描该区域中所有可用频带中的可用信道，并监听该区域中的接入点发送的信标帧或探测响应帧。尤其在企业WLAN系统中，移动台通常可以检测在一个或多个频带中进行发送的多个接入点。在移动台选出一个给定接入点和频带之后，它将包含无线节点标识符(在802.11环境中是与移动台的无线电网络接口控制器(NIC)相关联的MAC地址)的认证帧发送到接入点。对于开放式系统认证，移动台仅发送一个认证帧，并且接入点用一个认证帧作为指示接受(或拒绝)的响应来作出响应。对于共享密钥认证，移动台的无线电NIC发送初始认证帧，并且接入点以包含询问文本的认证帧进行响应。移动台必须在返回接入点的认证帧中发送询问文本的加密版本(利用其有线等同私密(WEP)密钥)。接入点通过查看解密后恢复的询问文本是否与先前发送的相同来确保移动台具有正确的WEP密钥。基于该比较的结果，接入点以表示认证结果的认证帧答复移动台。也可采用其它认证方案，例如802.1x。
在认证之后，移动台向接入点发送关联请求帧。802.11关联使接入点能够为移动台的无线电网络接口控制器(NIC)分配资源并与NIC同步。关联请求帧携带了关于无线电NIC的信息(例如所支持的数据速率)及其希望与之关联的网络的服务集标识符(SSID)。在接收到关联请求之后，接入点考虑与无线电NIC相关联，并且(如果被接受)预留存储器空间和建立用于无线电NIC的关联ID。接入点将包含接受或拒绝通知的关联响应帧发送到请求关联的无线电NIC。如果接入点接受无线电NIC，该帧则包括关于关联的信息，例如关联ID和所支持的数据速率。如果关联的结果是肯定的，无线电NIC则可以利用接入点与在接入点的分发(例如以太网)一侧的网络和系统上的其他移动台通信。在一种实现方式中，接入点将关于移动台的信息存储在关联表中，包括移动台的MAC地址和关联ID。在一种实现方式中，远程设备(例如无线节点定位模块59)可以经由合适的查询方法访问关联表中的信息。例如，草案标准IEEE 802.11k定义了一种管理信息库(MIB)，其保存了可经由SNMP查询访问的关联表。当然，其它专门的访问方法也可被采用。
在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58利用了驻留在无线网络接口适配器上的信号强度检测功能。例如，IEEE 802.11标准定义了一种机构，无线网络适配器或接口卡上的电路(例如芯片集)可利用该机构测量RF能量。IEEE 802.11协议指定了一个可选参数，即接收信号强度指示符(RSSI)。该参数是PHY层对在用于接收当前分组或帧的天线处观察到的能量的量度。RSSI是在起始帧分界符(SFD)的开始和物理层收敛程序(PLCP)头部差错检验(HEC)的结束之间测量出的。该数字值是一个整数，其允许范围为0-255(1字节值)。通常，802.11芯片集供应商已选择不实际测量256个不同的信号级别。因此，每个供应商的遵从802.11的适配器具有一个特定的最大RSSI值(“RSSI_Max”)。因此，由特定供应商的无线网络适配器报告的RF能量级别将在0到RSSI_Max的范围内。将由给定供应商的芯片集报告的给定RSSI值解析为实际的功率值(以dBm为单位)的过程可以通过参考转换表来实现。另外，某些无线网络芯片集实际上报告接收到的以dBm为单位的信号强度而不是报告RSSI，或者既报告以dBm为单位的信号强度也报告RSSI。信号的其他属性也可以与接收信号强度结合使用或作为其替代。例如，在分组接收期间检测到的信噪比(SNR)可被用来确定重叠(overlay)信号发送功率。并且，很多芯片集包括了这样的功能和相应API，该功能和相应API用于允许确定与接收自其它收发器58和/或无线节点56的分组相关联的SNR。在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58将与最近接收的帧相对应的信号强度数据存储在扩展关联表中。在一种这样的实现方式中，关联表被进一步扩展以包括指示最近接收的帧的时间的时间戳。因此，信号强度值和时间戳将在接收到新帧时被覆写。在其它实现方式中，该信息可被存储在单独的表或其他数据结构中。在另一实现方式中，用于支持双频带配置的关联表可被进一步扩展，以包括在其上接收到帧的频带(例如2.4与5GHz频带)的标识符。另外，如下所述，信号强度信息可在另一设备处被收集。
A.2无线节点定位模块
在一种实现方式中，无线节点定位模块59收集接收自基础设施无线电收发器58的信号强度数据并维护着与无线节点标识符相关联的信号强度数据和提供了该信号强度数据的基础设施无线电收发器58的标识符。在一种实现方式中，信号强度数据还可以包括与检测到帧的信道相关联的频带。在一种实现方式中，无线节点定位模块59还被配置为基于无线节点标识符在接收自基础设施无线电收发器58的信号和接收自其它无线节点的信号之间进行区分。在一种实现方式中，无线节点定位模块59维护着用于存储信号强度信息的各种数据结构。例如，一种数据结构被用于存储在基础设施无线电收发器58之间传送的信号的信号强度。在一种实现方式中，无线节点定位模块59以N×N IRT矩阵的形式存储该IRT间信号强度数据，其中N是基础设施无线电收发器58的数目。列条目可对应于发送收发器，而行条目可对应于接收收发器，或者反之。该矩阵中的各个条目可以为空(null)值，这是因为所有的基础设施无线电收发器可能不能够(并且在大多数部署中很可能不能够)检测到彼此。该IRT间信号强度数据可被用于多种目的，例如更新与定位算法相关联的一个或多个参数，或者校准基础设施无线电收发器58上的信号强度检测。
在一种实现方式中，无线节点定位模块59在表或其他合适的数据结构中维护着针对所有其它无线节点的信号强度数据。在一种实现方式中，无线节点定位模块59对于每个无线电收发器58维护一个单独的表，该表至少包括两个字段：1)无线节点标识符，以及2)检测到的信号强度。附加字段还可能包括：1)指示无线电收发器58接收信号的时间的时间戳，2)信道标识符，和/或3)频带标识符。在一种实现方式中，当分配给无线节点表的存储器空间用完时，由时间戳指示的使用/更新时间最久远的条目被覆写。在一种实现方式中，无线节点定位模块59对照无线节点标识符列表过滤接收自基础设施无线电收发器58的信号强度数据，以便识别出适当的数据结构以进行更新。本领域技术人员将意识到，除矩阵和表之外的各种数据结构都可被使用。
如上所述，在一种实现方式中，信号强度被逐帧检测。因此，在一种实现方式中，由无线节点定位模块59维护的信号强度数据可以在接收到帧/分组时被更新。在一种实现方式中，最新的信号强度值实质上被用于覆写旧值。但是，在其他实现方式中，如果对应于一个给定无线节点的多个连续无线帧是在阈值时间间隔内遇到的(例如通常起因于数据流传输)，则平均值、移动平均值或加权移动平均值可被使用。在这种情况下，时间戳可以对应于最后的分组或帧的时间。另外，虽然基础设施无线电收发器58在作为接入点工作时通常在不同信道上工作，但是移动台在各个时间(例如发送探测请求以找到接入点)都在所有可用工作信道上发送无线帧。这有助于确保多个无线电收发器58检测移动台。在某些实现方式中，与检测到给定无线节点的无线电收发器58相邻的一个或多个基础设施无线电收发器58可能被指示切换到给定的工作信道来监听由移动台发送的信号。再进一步，如下所述，基础设施无线电收发器58可能被命令特别地在给定信道上发送帧，以更新由无线节点定位模块59维护的信号强度数据。
在一种实现方式中，无线节点定位模块59还维护与RF环境相关联的覆盖区域的RF物理模型，并使用RF指纹识别算法来计算无线节点的估计位置。如下面更详细描述的，在给定由基础设施无线电收发器58检测到的信号强度以及对报告该信号强度的基础设施无线电收发器的指示的情况下，RF物理模型返回无线节点的估计物理位置。RF物理模型可以基于使用信号强度确定无线节点位置的任何合适的定位模型。例如，RF物理模型可能基于站点调查数据、RF预测计算或其两者的组合。
在一种实现方式中，RF物理模型为每个基础设施无线电收发器58表征在不同位置处与无线发送器相关联的接收信号强度。例如，在一种实现方式中，RF物理模型包括一个无线电覆盖地图(coverage map)或矩阵，其指示在发送功率统一的情况下在以x和y坐标限定的给定位置处从无线节点接收到的信号的预期强度。该数据库可以用多种方式来填充。例如，无线电覆盖地图可被填充以扩展性站点调查的结果，根据该结果，无线发送器被放置在物理空间中的不同位置上。在站点调查期间，基础设施无线电收发器58工作在监听模式并报告用于执行站点调查的无线节点发送的信号所产生的信号强度。在一种实现方式中，基础设施无线电收发器58可被配置为将信号强度数据发回无线发送器，该无线发送器可以是膝上型计算机或其他无线设备。覆盖地图是通过关联覆盖地图中对应于每个基础设施无线电收发器的信号强度和位置数据来构建的。覆盖地图还可以通过使WLAN测试器(或其他无线节点)在物理位置内的所需位置处简单地测量由基础设施无线电收发器58发送的帧(例如信标分组)的信号强度来构建。如果假设路径损耗是对称的，该值则可被用于构建每个基础设施无线电收发器的覆盖地图。为了估计无线节点的位置，无线节点定位模块59确定最好地符合与被选出基于检测到的信号强度数据定位无线节点的基础设施无线电收发器58相关联的覆盖地图的位置坐标或位置坐标的范围，如下面更详细论述的。
在一种实现方式中，用于每个基础设施无线电收发器58的覆盖地图被维护，其包括N×M矩阵形式的信号强度，其中N是覆盖地图中x坐标的数目，M是覆盖地图中y坐标的数目。在一种实现方式中，覆盖地图针对每个基础设施无线电收发器58的物理空间模型的范围是协同扩展的(co-extensive)。针对所有基础设施无线电收发器58的覆盖地图可以与部署了定位系统的物理空间协同扩展，或者与网络管理员配置的边界协同扩展。但是，在一种实现方式中，关于与每个基础设施无线电收发器58相关联的各种天线属性的知识，例如天线类型(全向的、定向的)、峰值增益取向、带宽、前后隔离，可被用于压缩或减小覆盖地图的大小。在一种实现方式中，覆盖地图可被配置为与连接到基础设施无线电收发器58的每个天线的天线样式基本上协同扩展到阈值信号强度或增益级别。例如，用于给定天线的覆盖地图可被压缩为定向天线的前端或所需覆盖区域。当然，也可使用其它数据结构，例如包括了与基础设施无线电收发器天线标识符和信号强度的三元组相关联地存储的位置坐标的表。另外，如果覆盖地图被压缩，则对最佳符合的搜索可被隔离到(isolated to)与被选择来定位无线节点的天线相关联的覆盖地图之间的重叠。
在另一实现方式中，可以使用覆盖区域的RF预测模型、使用诸如射线跟踪之类的数学技术或使用其它方式来构建RF物理模型。在一种实现方式中，可以针对所需物理空间中的每个坐标位置计算RF预测模型。针对每个基础设施无线电收发器58的估计信号强度信息可被用于填充上述覆盖地图。在另一种实现方式中，可以相对于每个基础设施无线电收发器计算RF预测模型。如果假设无线节点和基础设施无线电收发器58之间的路径损耗和发送功率都是对称的，则可以通过使用在覆盖地图中的每个坐标位置处计算出的值来填充针对每个基础设施无线电收发器天线的覆盖地图。当然，站点调查数据也可被用于调整与用于估计各个位置处的预期信号强度的RF预测模型相关联的一个或多个参数。如上所述，可以基于连接到基础设施无线电收发器58的天线的属性来勾勒出覆盖地图的边界。
另外，覆盖地图中的位置坐标可以是在水平面中定义位置的二维的x和y坐标。位置坐标也可以是三维的x、y和z坐标。也可使用其它坐标系统，例如球形坐标或圆柱坐标。另外，坐标值可以是球面的(即经度和纬度)或以相对于任意定义的原点的方式表达。另外，覆盖地图中的坐标的粒度依赖于所需的无线节点位置估计粒度。
此外，在另一实现方式中，无线节点定位模块59可以应用其它定位算法，例如三角测量(triangulation)算法，其中给定的无线节点和三个或更多个基础设施无线电收发器58之间的距离是基于一个或多个路径损耗指数和由基础设施无线电收发器58检测到的信号强度来计算的。
再进一步，为了支持双频带实现方式，无线节点定位模块59可以维护定位算法，例如用于多个频带的RF物理模型和相关联的算法。在另一实现方式中，无线节点定位模块59可以针对每个射频频带维护路径损耗指数的不同集合。在一种实现方式中，可以根据各种因素来选择一个频带，所述因素例如是针对给定无线节点的信号强度样本的总数、该总数是否高于阈值或估计位置所需的最小数目、高于给定阈值的信号强度样本的数目等等。在其它实现方式中，在假设对于每个频带检测到最小数目的样本的情况下，所有频带都可被用于计算估计的位置。在其他实现方式中，所有频带上的信号强度值都可被用于计算无线节点的位置。
图2A示出根据本发明的一种实现方式用于刷新用于估计无线节点的位置的信号强度信息的方法。无线节点定位功能可以根据需求触发，例如响应于网络管理员使用控制接口发出的用于定位由MAC地址或其他合适的标识符标识的移动台的命令被触发，所述其它合适的标识符例如是表或其他数据结构中与MAC地址相关联的任意名称。无线节点定位模块59还可以响应于非法接入点的检测被自动触发。以上通过参考并入的美国申请No.10/407,370公开了无线网络系统中的非法接入点的检测。无线节点定位模块59还可以被配置为周期性地确定给定移动台的位置，以便跟踪其在某一时间段期间的移动。
如图2A所示，在一种实现方式中，无线节点定位模块59由识别其信号测量结果将被用于定位所需无线节点的基础设施无线电收发器(IRT)58开始(102)，并且收集来自识别出的IRT的信号强度数据(104)。在一种实现方式中，无线节点定位模块59扫描上述数据结构，以识别看到或检测到由所需无线节点发送的无线帧的基础设施无线电收发器58。附加过滤标准可以包括阈值信号强度级别。如果无线节点尚未被任何基础设施无线电收发器58看见(103)，无线节点定位模块59则报告错误。否则，在所示实现方式中，无线节点定位模块59选择在给定频带中报告了最强信号强度的M个基础设施无线电收发器58(其中M是可配置的参数)。在所示实现方式中，无线节点定位模块59随后确定与收集到的信号强度测量结果相关联的任何时间戳是否已经期满(105)。就是说，在一种实现方式中，无线节点定位模块59确定是否已识别出足够数目的基础设施无线电收发器58(105)。例如，无线节点定位模块59使用时间戳过滤掉在阈值时间段内尚未检测到所需无线节点的基础设施无线电收发器58。确切的阈值对本发明来说不是关键性的，它也可以是可配置的参数。在一种实现方式中，阈值时间段是30秒。如图2A所示，无线节点定位模块59随后确定是否有足够数目的信号强度值剩余以用于估计无线节点的位置(106)。依赖于实现方式，该最小样本数目可以由网络管理员或系统设计者任意配置，或者根据定位算法的内在需求来要求。例如，三角测量要求来自至少三个基础设施无线电收发器58的信号强度样本。如果有足够数目的样本剩余以供分析，无线节点定位模块59则使用任何合适的无线节点定位模型或算法(例如上述算法和模型)来计算无线节点的估计位置。
否则，无线节点定位模块59尝试刷新无线节点的信号强度信息。在基础设施无线电收发器58充当接入点的实现方式中，无线节点定位模块59在一种实现方式中首先识别无线节点已关联到的基础设施无线电收发器58(110)。或者，如果基础设施无线电收发器只用于检测用于定位的信号，无线节点定位模块59则识别无线节点关联到的接入点或其他WLAN组件。如上所述，这可以通过利用SNMP或其他合适的查询方法查询WLAN组件来实现。一旦关联被识别出，无线节点定位模块59就向报告了关联的接入点发送对于终止与移动节点的连接的请求(112)。无线节点定位模块59随后等待可配置的时间T，以允许在尝试计算无线节点的估计位置之前信号强度数据刷新。
在802.11无线网络中，与无线节点的连接可以按至少两种方式来终止。在一种实现方式中，接入点可以发送去认证(deauthentication)帧，其指示接入点正在终止连接。在另一实现方式中，接入点可以发送终止关联的解关联(disassociation)帧。在任一情况下，以这种方式选择性地终止连接都会致使移动台扫描与之关联的接入点，并且在给定频带中的所有可用信道(例如用于802.11b/g网络的2.4GHz和用于802.11a网络的5GHz)上发送探测响应，并且对于双频带移动台，还在第二频带中的所有可用信道上发送探测请求。因此，在无线节点的范围内的基础设施无线电收发器58将最终能够检测到探测请求及其信号强度，无论它们当前被设置到的工作信道(和频带)如何都是如此。这种方案还允许相邻的基础设施无线电收发器58被动检测无线节点，并确保到其他移动台的服务不会被中断，这是因为基础设施无线电收发器58无需进入“脱离信道”状态。
图2B示出根据本发明实现方式的另一种过程流。在图2B的过程流中，无线节点定位模块59首先扫描关联表以确定无线节点是否与接入点相关联(110)。如果是(111)，无线节点定位模块59则按上述方式终止无线连接(112)。然后等待可配置的时间T以便刷新的信号强度信息在系统中传播(114)，并收集信号强度数据(102、104)。如图2B所示，如果没有识别出关联，则在一种实现方式中，假设无线节点是非法接入点或客户端。因此，无线节点定位模块59开始收集信号强度数据(如果有的话)，并且，假设已经收集到足够数目的信号强度值的话，则计算无线节点的估计位置(108)。
有多种实施例都是可能的。例如，在另一实现方式中，如果无线节点是非法客户端设备(这可以通过检查802.11帧中的From/To比特来确定)，无线节点定位模块59则可以配置最近的无线电收发器58来欺骗(spoof)非法接入点并发送去认证和/或解关联帧。美国申请10/611,660公开了对非法系统的检测和欺骗非法接入点来终止它们与非法客户端的连接。
B.集成到无线网络系统中
在一种实现方式中，上述无线节点定位功能可以被集成到无线网络基础设施中，例如图3所示的分级WLAN系统。例如，如这里通过参考并入的美国申请No.10/155,938和No.10/407,357所描述的，这里描述的无线节点定位功能可以被集成到WLAN环境中。但是，根据本发明的无线节点定位功能可被应用到其他无线网络体系结构。例如，如上所述，无线节点定位功能可被集成到包括与中央网络管理系统协同工作的多个基本上自治的接入点地无线网络基础设施中。
参考图3，其示出了根据本发明实施例的无线局域网系统的框图。本发明的特定实施例包括以下元件：用于与选择的客户端远程元件16、18、20、22进行无线通信的接入元件11-15；中央控制元件24、25、26；以及用于在接入元件和中央控制元件之间通信的装置，例如直接线路接入、以太网网络(例如LAN网段10)。如美国专利申请No.10/407,357所公开的，接入元件(例如接入元件11-15)被直接连接到LAN网段10或虚拟局域网(VLAN)，以与相应的中央控制元件24、26通信。参见图3。但是，如美国专利申请No.10/155,938所公开的，接入元件11-15也可以经由直接接入线路直接连接到各自的中央控制元件24、26。
接入元件11-15经由使用无线局域网(WLAN)协议(例如IEEE802.11a或802.11b等等)的通信装置被耦合到客户端远程元件16、18、20、22。如美国申请No.10/155,938和No.10/407,357所描述的，接入元件12、14和中央控制元件24经由直接接入线路或LAN网段10以隧道方式传送与相应远程客户端元件16、18、20、22相关联的网络流量。中央控制元件24、26还可操作以用于桥接远程客户端元件16、18、20、22之间通过与相应接入元件11-15的隧道传送的网络流量。在另一实现方式中，接入元件11-15可被配置为桥接LAN网段10上的网络流量，同时将桥接的帧的拷贝发送到接入元件，以用于数据收集和网络管理。
如以上标识的专利申请所描述的，中央控制元件24、26进行操作以执行数据链路层管理功能，例如代表接入元件11-15的认证和关联。例如，中央控制元件24、26在接入元件11-15提供与远程客户端元件16、18、20、22之间的通信的确认时提供处理以动态配置根据本发明的系统的无线局域网。例如中央控制元件24、26可以处理经由接入元件11-15从远程客户端元件16、18、20、22传递的无线LAN管理消息，例如认证请求和授权请求，而接入元件11-15在无需对其进行传统处理的情况下对这些消息的通信提供立即确认。类似地，中央控制元件24、26例如可以处理物理层信息。再进一步，如下面更全面描述的，中央控制元件24、26例如可以处理在接入元件11-15处收集的关于信道特性、信号强度、传播和干扰或噪声的信息。
如图4所示，中央控制元件24、26可被配置为收集上述信号强度数据，以支持根据本发明的无线节点定位功能。这里描述的信号强度数据收集功能与上面通过参考并入的美国申请No.10/183,704中公开的数据收集非常类似。在该申请中，接入元件11-15将信号强度数据附加到接收自无线节点的分组，通常是附加到封装头部中。中央控制元件24、26处理封装分组头部以更新各种数据结构，例如以上在A部分中论述的N×N AP信号强度矩阵和无线节点表。美国申请No.10/183,704公开了接入元件11-15的内部工作组件和一般配置，所述接入元件11-15可以连同这里描述的集成的无线节点定位功能一起使用。
图4示出根据本发明实现方式的中央控制元件24、26的逻辑配置。如美国申请No.10/183,704所述，在一种实现方式中，在中央控制元件24或26和接入元件(例如接入元件11)之间既存在逻辑数据路径66，还存在控制路径68。控制路径68允许中央控制元件24或26与无线电接入元件11-15通信并且获取无线电接入元件之间的信号强度。通过监视数据路径66，中央控制元件24或26可以获得由其它无线节点发送的信号的信号强度。
更具体而言，在中央控制元件24或26中的无线节点定位器90经由控制信道68和数据信道66收集来自多个接入元件的信息。如上所述，中央控制元件24或26从多个接入元件11-15接收数据分组和控制分组，或向多个接入元件11-15发送数据分组和控制分组。标志检测器62在数据分组和控制分组之间进行区分，通过逻辑开关64将它们路由到与有线网络15通信的高速数据路径66，或中央控制元件24或26内的控制路径68。数据路径66被无线节点数据收集器70监视。与每个数据分组相关联的是一个资源管理头部，该头部包含RF物理层信息，例如每次接收分组前信道中的功率、接收信号的接入元件的标识符以及被选择来接收信号的天线的标识符。该信息与原始帧中的802.11协议信息一起被用于维护一个或多个数据结构，这一个或多个数据结构维护着由接入元件11-15检测到的无线节点的信号强度数据，如以上在A部分中论述的。控制路径68被耦合到维护着AP信号强度矩阵78的处理器元件76。AP信号强度矩阵78收集量化接入元件11-15之间的信号强度的信息。所有信号强度数据都在接入元件11-15处被收集并通过数据路径和控制路径被传输到中央控制元件24或26，在一种实现方式中，分别是以数据路径中的资源管理头部中的分组化信息和控制路径中的资源管理控制分组的方式传输的。
如上所述，在一种实现方式中，无线节点定位功能使用接入元件之间的信号强度数据来调整无线节点定位算法的一个或多个参数，或者校准接入元件上的信号强度检测。为了支持这样的实现方式，一个任务是创建和维护针对各种无线网络中的检测彼此的信号的所有远程接入元件的AP信号强度矩阵。在一种实现方式中，这是通过使中央控制元件24或26中的无线节点定位器90和接入元件11-15中的资源管理器都被动监听周围的接入元件并主动探测周围的接入元件来实现的。中央控制元件24或26中的无线节点定位器可以调度无线网络中的接入元件11-15，以在指定信道上传送数据测量请求，然后记录来自周围接入元件的响应。数据测量探测请求和接收器信息带宽可以具有比正常信息带宽更窄的信息带宽，以便允许接收器的动态范围扩展到其正常工作范围之外。这允许无线电元件“看见”超出了正常工作范围的接入元件。对这些测量的调度允许利用单次传输执行多个测量，并且允许对发送信号的检测在调度时被视为相对于背景噪声的幅度改变，从而允许更容易地检测测量信号并允许更大的动态范围。所产生的数据可在由AP信号强度矩阵78在控制路径68上收集的控制分组中传送。对于在接入元件处在数据信道上接收的每个分组，对RF信道中的功率的测量是就在接收分组之前被动执行的。通过将无线电资源管理头部附加到数据分组，这种干扰测量结果经由数据信道被发送到中央控制元件。或者，接入元件可被配置为对接收自其它接入元件的分组加标志，以使得它们在控制路径68上传送。
图4还示出了RF定位模型数据库80，其包含了无线节点定位器90估计无线节点的位置所需的数据(例如与接入元件11-15相关联的一个或多个覆盖地图、接入元件的位置坐标、路径损耗指数等等)。如上所述，关联表可以由接入元件11-15单独维护，或者由接入元件连接到的中央控制元件24、26来维护。如上所述，当被激活时，无线节点定位器90可进行操作以可选地刷新针对一个或多个无线节点的信号信息，并且计算所需无线节点的估计位置，以及将估计的位置返回到发请求的系统，例如网络管理系统或控制接口。在图3所示的WLAN系统中，可能实现多种实现方式。例如，中央控制元件24可被配置为用于无线节点定位的“主”中央控制元件。就是说，在所有中央控制元件处收集的数据最终从其它中央控制元件(例如中央控制元件26)发送(定期地或者根据需求)到主中央控制元件24，该主中央控制元件24控制无线连接的选择性终止并计算无线节点的估计位置。或者，收集的数据可被发送到执行上述位置计算的网络管理系统。或者，中央控制元件24、26(当被部署在不同的物理空间时，例如部署在不同的楼层或建筑物中)可以基本上自治地工作。
已经参考特定实施例说明了本发明。例如，虽然上述实施例结合802.11网络工作，但是本发明也可以结合任何无线网络环境使用。另外，虽然上述实施例结合三角测量或RF指纹识别工作，但是任何依赖于与无线节点相关联的信号强度信息的定位方法都可被用在本发明中。另外，虽然上述实施例示出了由专门的基础设施执行位置确定的系统，但是上述发明也可以由驻留在无线节点上的客户端应用实现，其中客户端应用终止连接来刷新信号强度信息。对本领域普通技术人员来说，其它实施例将是显而易见的。因此，本发明只受所附权利要求书的限制。

Claims (43)

1.在包括至少一个无线节点的无线网络环境中的一种用于无线节点定位机构中的信号信息的刷新的方法，在所述无线网络环境中，所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述方法包括：
接收对于估计连接到无线网络的无线节点的位置的请求；
终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点；
在终止所述连接后，收集在多个无线电接收器处检测到的与所述无线节点发送的信号相对应的信号强度值；以及
至少部分基于所述多个无线电接收器检测到的所述信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述计算步骤包括：
将收集的信号强度值提供到返回所述无线节点的估计位置的无线节点定位模块。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述无线节点定位模块基于所述收集的信号强度值和所述多个无线电接收器的位置对所述无线节点的估计位置进行三角测量。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述无线网络包括至少一个接入点。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述无线电接收器中的至少一个是所述无线网络中的接入点。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述无线电接收器中的至少一个是所述无线网络中的接入点。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：
在终止所述无线网络和所述无线节点之间的连接之后，并在计算所述无线节点的估计位置之前，等待一段时间。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述计算步骤包括：
识别与将被用于定位所述无线节点的信号强度相关联的无线电接收器；
选择与识别出的无线电接收器相关联的RF物理模型的多个方面；以及
使用由所述识别出的无线电接收器检测到的信号的信号强度以及所述物理模型的所选方面来计算所述无线节点的估计位置。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述RF物理模型的多个方面是对应于各个无线电接收器的覆盖地图。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述覆盖地图中的每一个包括与相应的信号强度值相关联的多个位置坐标。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述覆盖地图是探索式地构建的。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述覆盖地图基于数学模型。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述无线节点实现802.11协议。
14.权利要求1所述的方法，其中所述至少一个无线节点和所述无线电接收器能够工作在多于一个射频频带中，并且其中所述无线节点的位置是基于所述无线电接收器检测出的信号强度值和与所述信号强度值相关联的射频频带计算出的。
15.权利要求14所述的方法，其中所述计算步骤包括：
识别与将被用于定位所述无线节点的信号强度相关联的无线电接收器；
选择与识别出的无线电接收器相关联的RF物理模型的多个方面以及所述无线电接收器在其上检测到所述信号强度的射频频带；以及
使用由所述识别出的无线电接收器检测到的信号的信号强度以及所述物理模型的所选方面来计算所述无线节点的估计位置。
16.权利要求15所述的方法，其中所述RF物理模型的多个方面是对应于各个无线电接收器的覆盖地图。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述覆盖地图中的每一个包括与相应的信号强度值相关联的多个位置坐标。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述覆盖地图是探索式地构建的。
19.如权利要求17所述的方法，其中所述覆盖地图基于数学模型。
20.在包括多个接入元件和至少一个无线节点的无线网络环境中的一种用于无线节点定位机构中的信号信息的刷新的方法，在所述无线网络环境中，所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述接入元件可操作以用于向所述无线节点发送响应，所述方法包括：
接收对于估计连接到无线网络的无线节点的位置的请求；
终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点；
收集在多个无线电接收器和所述无线节点之间传送的信号的信号强度值；以及
至少部分基于收集的信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述收集步骤是在所述无线节点处执行的。
22.如权利要求20所述的方法，其中所述信号强度值是在所述接入元件处测量的。
23.如权利要求20所述的方法，其中所述计算步骤包括：
将所述收集的信号强度值提供到返回所述无线节点的估计位置的无线节点定位模块。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述无线节点定位模块基于所述收集的信号强度值和所述多个无线电接收器的位置对所述无线节点的估计位置进行三角测量。
25.如权利要求20所述的方法，其中所述多个无线电接收器中的至少一个是所述无线网络中的接入点。
26.如权利要求20所述的方法，还包括：
在终止所述无线网络和所述无线节点之间的连接之后，并在计算所述无线节点的估计位置之前，等待一段时间。
27.如权利要求20所述的方法，其中所述计算步骤包括：
识别与将被用于定位所述无线节点的信号强度相关联的无线电接收器；
选择与识别出的无线电接收器相关联的RF物理模型的多个方面；以及
使用由所述识别出的无线电接收器检测到的信号的信号强度以及所述物理模型的所选方面来计算所述无线节点的估计位置。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述RF物理模型的多个方面是对应于各个无线电接收器的覆盖地图。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述覆盖地图中的每一个包括与相应的信号强度值相关联的多个位置坐标。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述覆盖地图是探索式地构建的。
31.如权利要求29所述的方法，其中所述覆盖地图基于数学模型。
32.如权利要求20所述的方法，其中所述无线节点实现802.11协议。
33.一种辅助连接到无线网络的无线节点的定位的系统，其中所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述系统包括：
包括至少一个天线的多个无线电接收器，所述多个无线电接收器可操作以用于检测由无线节点发送的信号的强度并将检测到的信号强度提供到无线节点定位模块；以及
无线节点定位模块，其可操作以用于
选择性地终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点；
在终止所述连接后，收集在多个无线电接收器处检测到的与所述无线节点发送的信号相对应的信号强度值；以及
至少部分基于所述多个无线电接收器检测到的信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
34.如权利要求33所述的系统，其中所述无线节点定位模块还可操作以用于在终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接之后，并在计算所述无线节点的估计位置之前，等待一段时间。
35.一种辅助连接到无线网络的无线节点的定位的装置，其中所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述装置包括：
可操作以用于与包括至少一个天线的多个无线电接收器交互的通信模块，所述多个无线电接收器可操作以用于检测由无线节点发送的信号的强度并将检测到的信号强度提供到无线节点定位模块；以及
无线节点定位模块，其可操作以用于
选择性地终止所述无线节点和所述无线网络之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点；
在终止所述连接后，收集在多个无线电接收器处检测到的与所述无线节点发送的信号相对应的信号强度值；以及
至少部分基于所述多个无线电接收器检测到的信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
36.如权利要求35所述的装置，其中所述通信模块包括网络接口适配器。
37.一种辅助无线节点的定位的无线网络系统，其中所述无线节点可操作以用于在多个工作信道上发送无线帧以发现与其连接的接入点，所述无线网络系统包括：
多个接入元件，用于与至少一个远程客户端元件进行无线通信并用于与中央控制元件通信；
其中对应于所述接入元件中每一个的RF覆盖地图表征针对物理区域中的位置的信号强度值，
其中所述接入元件中每一个可操作以用于
连同中央控制元件建立和维护与远程客户端元件的无线连接；
检测接收到的信号的强度；
将信号强度值附加到接收自无线节点的帧；并且
将接收的帧发送到中央控制元件；
至少一个中央控制元件，用于监督所述接入元件，其中所述中央控制元件可操作以用于
管理所述接入元件和相应的远程客户端元件之间的无线连接，
以及
与无线节点标识符相关联地存储附加到由所述多个接入元件发送的帧的信号强度数据；以及
无线节点定位模块，其可操作以用于
选择性地终止无线节点和接入元件之间的连接，其中对所述连接的终止使得所述无线节点扫描所述无线网络中与其连接的接入点，其中在所述接入点处收集的信号强度值对应于在所述连接终止后所述无线节点发送的信号；以及
至少部分基于所述多个接入元件检测到的信号强度值来计算所述无线节点的估计位置。
38.如权利要求37所述的系统，其中所述无线节点定位模块还可操作以用于在终止所述无线节点和所述接入元件之间的连接之后，并在计算所述无线节点的估计位置之前，等待一段时间。
39.如权利要求37所述的系统，其中所述无线节点定位模块驻留在网络管理系统中。
40.如权利要求37所述的系统，其中所述无线节点定位模块驻留在所述中央控制元件中。
41.如权利要求37所述的系统，其中所述无线节点定位模块维护着信号强度矩阵，该信号强度矩阵包括代表在所述接入元件之间检测到的信号的强度的值。
42.如权利要求37所述的系统，其中所述帧是802.11帧。
43.如权利要求38所述的系统，其中所述无线节点标识符是MAC地址。
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