CN116567775A - 一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法及系统 - Google Patents

一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法及系统 Download PDF

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CN116567775A CN202310388595.1A CN202310388595A CN116567775A CN 116567775 A CN116567775 A CN 116567775A CN 202310388595 A CN202310388595 A CN 202310388595A CN 116567775 A CN116567775 A CN 116567775A
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Abstract

本发明公开了一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法及系统。该方法包括如下步骤:向无线链路接入管控装置发送链路接入请求;无线链路为移动终端分配通信接口IP和对应的网关IP;移动终端根据获取情况填写默认链路表,进行最短路径计算,并向无线链路接入管控装置发送接入请求;无线链路接入管控装置返回规划的主机IP。本发明通过异构网络链路的热备份接入实现不中断业务的网络切换,可以提升移动应用业务体验;当存在多种网络链路时应用可根据自身需求选择合适的无线接入链路,确保业务安全,提高网络链路资源的利用效率;利用多种网络资源提供的位置信息实现不依赖移动终端硬件能力的综合网络定位能力,提高公网网络定位的精度。

Description

一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法及系统
技术领域
本发明涉及一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法,同时也涉及一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入系统,属于网络通信技术领域。
背景技术
移动终端可能同时具备多种不同类型的无线接入链路。这些无线接入链路的承载网络包括但不限于:公众移动通信网、宽带集群通信网、安全无线局域网等。这些承载网络之间独立运营、独立管理,提供的无线接入链路之间无任何协作和交互。
在专利号为ZL 202010686055.8的中国发明专利中,公开了一种多网络接入的系统和方法。该技术方案使用数据总线将多个基带处理器端点耦合到多个网络接入卡,使得每个基带处理器端点可在该数据总线上与任何网络接入卡通信。调制解调器和应用处理器作为基带处理器端点来操作。基带处理器端点包括调制解调器并且网络接入卡是订户接口模块卡或通用集成电路卡。总线接口可将地址附加到被放置在数据总线上的数据,并且可根据时分复用协议将数据放置在数据总线上。通过允许每个基带处理器端点使用任何网络接入卡,移动计算设备可出于不同目的使用不同的网络。
另外,在专利号为ZL 201811511049.8的中国发明专利中,公开了一种提升公专网切换性能的方法。该方法包括如下步骤:根据公网或专网的信号质量,选取公网或专网作为移动终端的当前通信网络;在当前通信网络首次切换为公网时,加载SIM卡以获取用户数据;存储获取的用户数据,以供当前通信网络再次切换至公网时使用。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入系统。
为实现上述技术目的,本发明采用以下的技术方案:
根据本发明实施例的第一方面,提供一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法,包括如下步骤:
S1:移动终端启动,向无线链路接入管控装置发送链路接入请求;
S2:无线链路接入管控装置进行链路接入认证,认证成功之后为移动终端分配通信接口IP和对应的网关IP;
S3:移动终端获取通信接口IP,根据获取情况填写默认链路表,进行最短路径计算,并通过最短路径向无线链路接入管控装置发送接入请求;
当移动终端脱网时,则程序结束;
当移动终端具备至少一条可用链路时,则进行最短路径计算,并用最短路径向无线链路接入管控装置发起规划移动终端主机IP的请求;
S4:无线链路接入管控装置收到请求之后,回复接受请求,并返回规划的主机IP,同时将步骤S3使用的链路标记为移动终端主机IP-默认-最优链路;
S5:启动第一应用;
S6:启动第二应用,由第二应用进行最短路径计算,并通过第二应用的最短路径向无线链路接入管控装置发送请求;
S7:无线链路接入管控装置接受请求,并将该链路标记为移动终端主机IP-第二应用-最优链路;
S8:无线链路接入管控装置对异构网络位置参考信息进行分类;
S9:对多个同类型的位置参考信息进行合并;
S10:对合并之后的位置参考信息进行计算,并输出定位结果;
当形成点、圆、弧线中的任意一种时,则输出点、圆的圆心、弧线的圆心位置信息,作为定位结果;
当形成点、圆、弧线中的任意两种时,则根据具体情况按照点和圆、圆和弧线、点和弧线进行定位计算,并将计算结果作为定位结果进行输出;
当形成点、圆、弧线中的三种时,则按照圆和弧线进行定位计算,并将计算结果作为定位结果进行输出;
S11:记录移动终端主机IP-参与计算的位置参考点-定位结果。
其中较优地,所述步骤S2包括如下子步骤:
S21:无线链路接入管控装置规划通信接口IP和移动终端主机IP;
S22:将移动终端主机IP、通信接口IP、国际移动设备识别码、通信编码等身份ID进行关联;
S23:收到移动终端发起的接入请求并进行接入授权,向移动终端返回授权的通信接口IP和对应的网关IP。
其中较优地,所述步骤S3包括如下子步骤:
S31:创建临时主机IP和虚拟服务端IP;
S32:将临时主机IP、通信接口IP、网关IP和虚拟服务端IP填写默认链路表;
S33:使用Dijkstra算法进行最短路径计算,得到最短路径;
S34:用最短路径向无线链路接入管控装置发起规划移动终端主机IP的请求;
S35:用响应中的规划移动终端主机IP替换默认链路表中的临时主机IP。
其中较优地,临时主机IP和虚拟服务端IP与其他接口IP不冲突。
其中较优地,通信接口IP、网关IP之间的链路损耗值根据具体场景进行设定,优先级越高的链路损耗值设置越小,其余链路的损耗值相同,并且根据链路状态通知,实时更新默认链路表。
其中较优地,若第二应用未超时并且第二应用的链路表未发生变化,则始终按照此最短路径发送请求;若第二应用超时和/或第二应用的链路表发生变化,则重复步骤S6~S7。
其中较优地,所述步骤S9包括如下子步骤:
如果存在多个点,则按照精度,优选精度最高的一个点参与计算;
如果存在多个弧线,则按照精度,优选精度最高的一个弧线参与计算;
如果存在多个圆,则按照精度,优选精度最高的一个圆参与计算。
其中较优地,异构网络位置参考信息分类的类型包括:点、圆、弧线。
其中较优地,点和圆定位计算的方法为:
S1011:按照地球球面距离公式计算点(a2,b2)与圆心(a1,b1)之间的距离d;
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b1)*sin(b2))+cos(b1)*cos(b2)*cos(a2–a1)]
d in kilometers=1.609344*d
当d小于或等于r1时,则点在圆形区域内或圆形区域上,返回位置参考点(a2,b2)作为定位结果;
当d大于r1时,则点在圆形区域外,进入步骤S1012;
其中,r1为圆的半径;
S1012:以(a1,b1)为原点建立直角坐标系,计算θ;
θ的计算公式为:
其中,直角坐标系的Y轴为北-南方向,直角坐标系的X轴为西-东;θ为(a1,b1)与(a2,b2)的连线同Y轴之间的夹角;Pi为圆周率;
S1013:根据(a1,b1)和(a2,b2)两个参考点相对位置对θ进行优化得到θ1,优化后进入步骤S1014;
当a2-a1>0且b2-b1>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a2-a1>0且b2-b1<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a2-a1<0且b2-b1<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a2-a1<0且b2-b1>0,在第四象限,θ1=360°-θ;
S1014:计算定位结果并输出;
所述定位结果计算的公式为:
[a1+r1*sin(θ1),b1+r1*cos(θ1)]
其中较优地,圆和弧线定位计算的方法为:
S1021:按照地球球面距离公式计算圆形区域圆心(a1,b1)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d;
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b1)*sin(b3))+cos(b1)*cos(b3)*cos(a3–a1)]
d in kilometers=1.609344*d
当d等于r3时,则圆形区域在弧线上,输出(a1,b1)为定位结果;
当d大于r3或小于r3时,则进入步骤S1022;
S1022:以(a3,b3)为原点建立直角坐标系,计算θ;
θ的计算公式为:
其中,θ为(a1,b1)与(a3,b3)的连线同Y轴之间的夹角;
S1023:根据(a1,b1)和(a3,b3)两个参考点相对位置对θ进行优化得到θ1,优化后进入步骤S1024;
当a1-a3>0且b1-b3>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a1-a3>0且b1-b3<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a1-a3<0且b1-b3<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a1-a3<0且b1-b3>0,在第四象限,θ1=360°-θ;
S1024:根据移动终端附着小区ID对θ1进行防漂移优化,得到θ2
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=120°;
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=0°;
当移动终端附着的是β扇区,且θ1小于120°,则θ2=120°;
当移动终端附着的是β扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=240°;
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1小于120°,则θ2=360°;
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=240°;
S1025:根据圆形区域圆心(a1,b1)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d采用相应的计算公式计算定位结果并输出;
当d小于r3时,则按照以下公式计算定位结果:
[a1+r1*sin(θ2),b1+r1*cos(θ2)]
当d大于r3时,则按照以下公式计算定位结果:
[a1+r1*sin(θ2+180°),b1+r1*cos(θ2+180°)]
其中较优地,点和弧线定位计算的方法为:
S1031:按照地球球面距离公式计算位置参考点(a2,b2)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d;
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b2)*sin(b3))+cos(b2)*cos(b3)*cos(a3–a2)]
d in kilometers=1.609344*d
当d等于r3时,则点位于弧线上,输出(a2,b2)为定位结果;
当d大于r3或小于r3时,则进入步骤S1032;
S1032:以(a3,b3)为原点建立直角坐标系,计算θ;
θ的计算公式为:
其中,θ为(a2,b2)与(a3,b3)的连线同Y轴之间的夹角;
S1033:根据(a2,b2)和(a3,b3)两个参考点相对位置对θ进行优化得到对θ1进行防漂移优化,得到θ2,优化后进入步骤S1034;
当a2-a3>0且b2-b3>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a2-a3>0且b2-b3<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a2-a3<0且b2-b3<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a2-a3<0且b2-b3>0,在第四象限,θ1=360°-θ;
S1034:根据移动终端附着小区ID对θ1进行防漂移优化,得到θ2
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=120°;
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=0°;
当移动终端附着的是β扇区,且θ1小于120°,则θ2=120°;
当移动终端附着的是β扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=240°;
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1小于120°,则θ2=360°;
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=240°;
S1035:计算定位结果并输出;
所述定位结果计算的公式为:
[a3+r3*sin(θ2),b3+r3*cos(θ2)]。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入系统,其中包括含有接入管控组件的移动终端和无线链路接入管控装置,用于实施上述的多链路动态接入方法。
与现有技术相比较,本发明通过异构网络链路的热备份接入实现不中断业务的网络切换,可以提升移动应用业务体验;当存在多种网络链路时应用可根据自身需求选择合适的无线接入链路,确保业务安全,提高网络链路资源的利用效率;利用多种网络资源提供的位置信息实现不依赖移动终端硬件能力的综合网络定位能力,提高公网网络定位的精度。
附图说明
图1为本发明提供的一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法流程图;
图2为本发明提供的一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法的时序图;
图3为本发明实施例中,异构网络位置的参考信息分类图;
图4为本发明实施例中,基站小区划分示意图;
图5为本发明实施例中,点和圆定位计算原理图;
图6为本发明实施例中,两个参考点相对位置对θ进行优化的原理图;
图7为本发明实施例中,圆和弧线定位计算的原理图;
图8为本发明实施例中,点和弧线定位计算的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
第一实施例
如图1和图2所示,本发明第一实施例提供的一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法,包括如下步骤:
S1:移动终端(例如智能手机、平板电脑或PC机等)启动、相应的操作系统(Operating System)启动,向无线链路接入管控装置(例如无线控制器(Wireless AccessPoint Controller)或者具备无线设备接入控制功能的无线路由器等)发送链路接入请求。
其中,操作系统包括接入管控组件。这是本领域技术人员普遍掌握的常规技术,在此就不赘述了。
S2:无线链路接入管控装置进行链路接入认证,认证成功之后为移动终端分配通信接口IP(IP_t1~IP_tn)和对应的网关IP(IP_g1~IP_gn)。
其中,认证步骤包括:
S21:无线链路接入管控装置规划通信接口IP(IP_t1~IP_tn)和移动终端主机IP(IP_m)。
S22:将移动终端主机IP(IP_m)、通信接口IP(IP_t1~IP_tn)、国际移动设备识别码(IMEI)、通信编码等身份ID进行关联。
S23:收到移动终端发起的接入请求并进行接入授权,向移动终端返回授权的通信接口IP(IP_t1~IP_tn)和对应的网关IP(IP_g1~IP_gn)。
S3:移动终端获取通信接口IP(IP_t1~IP_tn),根据获取情况填写默认链路表,进行最短路径计算得到最短路径,并通过最短路径向无线链路接入管控装置发送接入请求。
链路表的填写方法可参考下表:
其中,步骤S3具体还包括:
当获取的通信接口IP(IP_t1~IP_tn)数量小于1时,即移动终端脱网,则程序结束。
当获取的通信接口IP(IP_t1~IP_tn)数量大于等于1时,即移动终端具备至少一条可用链路,则进行最短路径计算,并用最短路径向无线链路接入管控装置发起规划移动终端主机IP(IP_m)的请求。
其中,步骤S3包括如下子步骤:
S31:创建一个临时主机IP(IP_t)和一个虚拟服务端IP(IP_s)。
其中,此临时主机IP(IP_t)和虚拟服务端IP(IP_s)不可与其他通信接口IP冲突。
S32:将临时主机IP(IP_t)、通信接口IP(IP_t1~IP_tn)、网关IP(IP_g1~IP_gn)和虚拟服务端IP(IP_s)填写入默认链路表。
其中,通信接口IP(IP_t1~IP_tn)、网关IP(IP_g1~IP_gn)之间的链路损耗(cost)值根据具体场景进行设定,优先级越高的链路损耗值设置越小,其余链路的损耗值相同,并且根据链路状态通知,实时更新默认链路表。
S33:使用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法进行最短路径计算,得到最短路径。
需要说明的是,本发明实施例仅以Dijkstra算法为例进行说明,具体算法根据实际场景确定,本发明对此不予限制。
S34:用最短路径向无线链路接入管控装置发起规划移动终端主机IP(IP_m)的请求。
S35:用响应中的规划移动终端主机IP(IP_m)替换默认链路表中的临时主机IP。
S4:无线链路接入管控装置收到请求之后,回复接受请求,并返回规划的虚拟服务端IP(IP_s),同时将步骤S3使用的链路标记为默认最优链路。
本发明通过步骤S1~S7实现了热备份接入,即当优选的通信链路状态发生变化时,如连接中断,移动终端通信接口状态从up变为down,接入管控组件通过操作系统提供的接口监听到接口状态,将对应的链路损耗值调为最大值(如65535),并重新进行最短路径计算,移动终端业务请求自动切换到次优路径上。
其中,热备份的定义为:当一台设备或一条链路故障之后,业务可以自动切换到另一台设备或另一条链路上。
S5:启动第一应用(即应用A)。
第一应用对接入链路没有特殊要求,直接通过默认最优链路发起业务请求。
S6:启动第二应用(即应用B),由第二应用进行最短路径计算,并通过第二应用的最短路径向无线链路接入管控装置发送请求。
第二应用对链路接入有特殊要求,因此需要根据第二应用自身的业务需求创建第二应用的链路表,并填写链路损耗值。
其中通信接口IP(IP_t1~IP_tn)到网关IP(IP_g1~IP_gn)之间的链路损耗值与默认链路表中的链路损耗值不同。
本发明实施例通过不同需求的应用维护不同的链路表进行最短路径计算,实现了不同通信链路之间的负载分担。
S7:无线链路接入管控装置接受请求,并将该链路标记为第二应用的最优链路。
其中,若第二应用未超时且第二应用的链路表未发生变化,则始终按照此最短路径发送请求;若第二应用超时和/或第二应用的链路表发生变化,则重复步骤S6~S7。
移动终端及接入管控组件到无线链路接入管控装置之间存在公众移动通信网、宽带集群通信网、WLAN等多种异构网络,且移动终端通过异构网络提供的链路同时联网。
因为各应用可连接的网络种类不同,所以最优链路需要根据具体应用来计算、确定,这样就使得同一移动终端中多个应用会同时连接于不同网络。
本发明实施例通过最优链路算法,在异构网络的情况下为移动终端中的不同应用选择其最优链路进行数据传输,提高了数据传输的时效性。
S8:无线链路接入管控装置对异构网络位置参考信息进行分类。
如图3所示,异构网络位置参考信息分类的类型包括:点、圆、弧线。
其中,点的定义为:公众移动通信网或宽带集群通信网基于基站三角测量(triangulation)算法计算得出的移动终端经纬度。
圆的定义为:WLAN网络,以WLAN AP(接入点)为圆心,以估算的信号覆盖范围为半径的圆形范围。
其中,一般情况下半径小于100米,且移动终端可能位于此圆形区域内的任意一点。
弧线的定义为:以基站经纬度为圆心、以基站到移动终端的传输距离为半径、夹角为120度的一段弧线。
其中,宽带集群基站因规模受限无法提供移动终端经纬度时,可提供基站经纬度、移动终端附着小区ID和基站到移动终端的传输时延t。通过电磁波的光速传播公式d=t*c0可以计算移动终端到基站之间的距离,其中c0为光在真空中传播的速度。
如图4所示,一个基站共有三个小区,分别用α、β、γ表示。
S9:对多个同类型的位置参考信息进行合并。
其中,同类型的定义为:相同位置参考信息类型,即同为点或同为圆或同为弧线。
其中,合并的方法为:
如果存在多个点,则按照精度,优选精度最高的一个点参与计算。
如果存在多个弧线,则按照精度,优选精度最高的一个弧线参与计算。
如果存在多个圆,则按照精度,优选精度最高的一个圆参与计算。
如存在公众移动通信网和宽带集群通信网两个位置参考点,公众移动通信网的基站部署规模比宽带集群通信网大,网络定位精度相对更高,可优选公众移动通信网提供的位置参考点参与计算。
S10:对合并之后的位置参考信息进行计算,并输出定位结果。
当形成点、圆、弧线中的任意一种时,则输出点、圆的圆心、弧线的圆心位置信息,作为定位结果。
当形成点、圆、弧线中的任意两种时,则根据具体情况按照点和圆、圆和弧线、点和弧线进行定位计算,并将计算结果作为定位结果进行输出。
当形成点、圆、弧线中的三种时,则按照圆和弧线进行定位计算,并将计算结果作为定位结果进行输出。
其中,如图5所示,点和圆定位计算的方法为:
S1011:按照地球球面距离公式计算点(a2,b2)与圆心(a1,b1)之间的距离d。
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b1)*sin(b2))+cos(b1)*cos(b2)*cos(a2–a1)]
d in kilometers=1.609344*d
要说明的是,本发明仅以地球球面距离公式为例进行说明,具体两点之间的计算方法根据实际场景确定,本发明对此不予限制。
当d小于或等于r1时,则点在圆形区域内或圆形区域上,返回位置参考点(a2,b2)作为定位结果。
当d大于r1时,则点在圆形区域外,进入步骤S1012。
其中,r1为圆的半径。对于WLAN网络来说,r1为AP(接入点)的信号覆盖半径,一般为估算值,如100米。
S1012:以(a1,b1)为原点建立直角坐标系,计算θ。
θ的计算公式为:
其中,直角坐标系的Y轴为北-南方向(上北下南),直角坐标系的X轴为西-东(左西右东);θ为(a1,b1)与(a2,b2)的连线同Y轴之间的夹角;Pi为圆周率。
S1013:根据(a1,b1)和(a2,b2)两个参考点相对位置对θ进行优化得到θ1,优化后进入步骤S1014。
如图6所示,当a2-a1>0且b2-b1>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a2-a1>0且b2-b1<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a2-a1<0且b2-b1<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a2-a1<0且b2-b1>0,在第四象限,θ1=360°-θ。
S1014:计算定位结果并输出。
计算的公式为:
[a1+r1*sin(θ1),b1+r1*cos(θ1)]
如图7所示,圆和弧线定位计算的方法为:
S1021:按照地球球面距离公式计算圆形区域圆心(a1,b1)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d。
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b1)*sin(b3))+cos(b1)*cos(b3)*cos(a3–a1)]
d in kilometers=1.609344*d
需要说明的是,本发明仅以地球球面距离公式为例进行说明,具体两点之间的计算方法根据实际场景确定,本发明对此不予限制。
当d等于r3时,则圆形区域在弧线上,输出(a1,b1)为定位结果。
当d小于r3或大于r3时,则进入步骤S1022。
其中,r3为弧线的半径。对于宽带集群系统来说,r3可根据从移动终端到基站的单程传输时延乘以光速来计算。
S1022:以(a3,b3)为原点建立直角坐标系,计算θ。
θ的计算公式为:
其中,θ为(a1,b1)与(a3,b3)的连线同Y轴之间的夹角。
S1023:根据(a1,b1)和(a3,b3)两个参考点相对位置对θ进行优化得到θ1,优化后进入步骤S1024。
如图6所示,当a1-a3>0且b1-b3>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a1-a3>0且b1-b3<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a1-a3<0且b1-b3<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a1-a3<0且b1-b3>0,在第四象限,θ1=360°-θ。
S1024:根据移动终端附着小区ID对θ1进行防漂移优化,得到θ2
如图4所示,当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=120°。
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=0°。
当移动终端附着的是β扇区,且θ1小于120°,则θ2=120°。
当移动终端附着的是β扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=240°。
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1小于120°,则θ2=360°。
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=240°。
S1025:根据圆形区域圆心(a1,b1)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d采用相应的计算公式计算定位结果并输出。
当d小于r3时,计算公式为:
[a1+r1*sin(θ2),b1+r1*cos(θ2)]
当d大于r3时,计算公式为:
如图8所示,点和弧线定位计算的方法为:
S1031:按照地球球面距离公式计算位置参考点(a2,b2)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d。
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b2)*sin(b3))+cos(b2)*cos(b3)*cos(a3–a2)]
d in kilometers=1.609344*d
需要说明的是,本发明仅以地球球面距离公式为例进行说明,具体两点之间的计算方法根据实际场景确定,本发明对此不予限制。
当d等于r3时,则点位于弧线上,输出(a2,b2)为定位结果。
当d大于r3或小于r3时,则进入步骤S1032。
S1032:以(a3,b3)为原点建立直角坐标系,计算θ。
θ的计算公式为:
其中,直角坐标系的Y轴为北-南方向(上北下南),直角坐标系的X轴为西-东(左西右东);θ为(a2,b2)与(a3,b3)的连线同Y轴之间的夹角;Pi为圆周率。
S1033:根据(a2,b2)和(a3,b3)两个参考点相对位置对θ进行优化得到对θ1进行防漂移优化,得到θ2,优化后进入步骤S1034。
如图6所示,当a2-a3>0且b2-b3>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a2-a3>0且b2-b3<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a2-a3<0且b2-b3<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a2-a3<0且b2-b3>0,在第四象限,θ1=360°-θ。
S1034:根据移动终端附着小区ID对θ1进行防漂移优化,得到θ2
如图4所示,当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=120°。
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=0°。
当移动终端附着的是β扇区,且θ1小于120°,则θ2=120°。
当移动终端附着的是β扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=240°。
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1小于120°,则θ2=360°。
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=240°。
S1035:计算定位结果并输出。
计算的公式为:
[a3+r3*sin(θ2),b3+r3*cos(θ2)]
因为同一移动终端中多个应用会同时连接于不同网络,而不同网络的位置参考信息不同,包括点、圆、弧线,在至少同时存在两种位置参考信息时,通过本发明提供的对应的算法,即可对移动终端进行精准网络定位。
本发明实施例通过多种网络资源提供的位置信息,实现不依赖移动终端硬件能力的综合网络定位能力,提高了公网网络定位的精度。
S11:对应记录移动终端主机IP-参与计算的位置参考点-定位结果。
通过将移动终端主机IP-参与计算的位置参考点-定位结果一一对应记录,可以了解特定区域内的通信网络覆盖情况,随着数据的不断累积,可以基于通信网络覆盖情况进行快速人力调配和/或设备调度。
S12:程序结束。
第二实施例
本发明第二实施例提供一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入系统,其中包括含有接入管控组件的移动终端、无线链路接入管控装置,用于实施本发明第一实施例所述的多链路动态接入方法。
需要说明的是,上述多个实施例只是举例,各个实施例的技术方案之间可以进行组合,均在本发明的保护范围内。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
上面对本发明所提供的具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法及系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言,在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动,都将构成对本发明专利权的侵犯,将承担相应的法律责任。

Claims (10)

1.一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入方法,其特征在于包括如下步骤:
S1:移动终端启动,向无线链路接入管控装置发送链路接入请求;
S2:无线链路接入管控装置进行链路接入认证,认证成功之后为移动终端分配通信接口IP和对应的网关IP;
S3:移动终端获取通信接口IP,根据获取情况填写默认链路表,进行最短路径计算,并通过最短路径向无线链路接入管控装置发送接入请求;
当移动终端脱网时,则程序结束;
当移动终端具备至少一条可用链路时,则进行最短路径计算,并用最短路径向无线链路接入管控装置发起规划移动终端主机IP的请求;
S4:无线链路接入管控装置收到请求之后,回复接受请求,并返回规划的主机IP,同时将步骤S3使用的链路标记为移动终端主机IP-默认-最优链路;
S5:启动第一应用;
S6:启动第二应用,由第二应用进行最短路径计算,并通过第二应用的最短路径向无线链路接入管控装置发送请求;
S7:无线链路接入管控装置接受请求,并将该链路标记为移动终端主机IP-第二应用-最优链路。
2.如权利要求1所述的多链路动态接入方法,其特征在于还包括以下步骤:
S8:无线链路接入管控装置对异构网络位置参考信息进行分类;
S9:对多个同类型的位置参考信息进行合并;
S10:对合并之后的位置参考信息进行计算,并输出定位结果;
当形成点、圆、弧线中的任意一种时,则输出点、圆的圆心、弧线的圆心位置信息,作为定位结果;
当形成点、圆、弧线中的任意两种时,则根据具体情况按照点和圆、圆和弧线、点和弧线进行定位计算,并将计算结果作为定位结果进行输出;
当形成点、圆、弧线中的三种时,则按照圆和弧线进行定位计算,并将计算结果作为定位结果进行输出;
S11:记录移动终端主机IP-参与计算的位置参考点-定位结果。
3.如权利要求1所述的多链路动态接入方法,其特征在于所述步骤S2包括如下子步骤:
S21:无线链路接入管控装置规划通信接口IP和移动终端主机IP;
S22:将移动终端主机IP、通信接口IP、国际移动设备识别码、通信编码等身份ID进行关联;
S23:收到移动终端发起的接入请求并进行接入授权,向移动终端返回授权的通信接口IP和对应的网关IP。
4.如权利要求1所述的多链路动态接入方法,其特征在于所述步骤S3包括如下子步骤:
S31:创建临时主机IP和虚拟服务端IP;
S32:将临时主机IP、通信接口IP、网关IP和虚拟服务端IP填写默认链路表;
S33:进行最短路径计算,得到最短路径;
S34:用最短路径向无线链路接入管控装置发起规划移动终端主机IP的请求;
S35:用响应中的规划移动终端主机IP替换默认链路表中的临时主机IP。
5.如权利要求1所述的多链路动态接入方法,其特征在于:
若第二应用未超时且第二应用的链路表未发生变化,则始终按照此最短路径发送请求;若第二应用超时和/或第二应用的链路表发生变化,则重复步骤S6~S7。
6.如权利要求1所述的多链路动态接入方法,其特征在于所述步骤S9包括如下子步骤:
如果存在多个点,则按照精度,优选精度最高的一个点参与计算;
如果存在多个弧线,则按照精度,优选精度最高的一个弧线参与计算;
如果存在多个圆,则按照精度,优选精度最高的一个圆参与计算。
7.如权利要求2所述的多链路动态接入方法,其特征在于所述步骤S10包括如下子步骤:
S1011:按照地球球面距离公式计算点(a2,b2)与圆心(a1,b1)之间的距离d;
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b1)*sin(b2))+cos(b1)*cos(b2)*cos(a2–a1)]dinkilometers=1.609344*d
当d小于或等于r1时,则点在圆形区域内或圆形区域上,返回位置参考点(a2,b2)作为定位结果;
当d大于r1时,则点在圆形区域外,进入步骤S1012;
其中,r1为圆的半径;
S1012:以(a1,b1)为原点建立直角坐标系,计算θ;
θ的计算公式为:
其中,直角坐标系的Y轴为北-南方向,直角坐标系的X轴为西-东;θ为(a1,b1)与(a2,b2)的连线同Y轴之间的夹角;Pi为圆周率;
S1013:根据(a1,b1)和(a2,b2)两个参考点相对位置对θ进行优化得到θ1,优化后进入步骤S1014;
当a2-a1>0且b2-b1>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a2-a1>0且b2-b1<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a2-a1<0且b2-b1<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a2-a1<0且b2-b1>0,在第四象限,θ1=360°-θ;
S1014:计算定位结果并输出;
所述定位结果计算的公式为:
[a1+r1*sin(θ1),b1+r1*cos(θ1)]。
8.如权利要求2所述的多链路动态接入方法,其特征在于所述步骤S10包括如下子步骤:
S1021:按照地球球面距离公式计算圆形区域圆心(a1,b1)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d;
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b1)*sin(b3))+cos(b1)*cos(b3)*cos(a3–a1)]dinkilometers=1.609344*d
当d等于r3时,则圆形区域在弧线上,输出(a1,b1)为定位结果;
当d大于r3或小于r3时,则进入步骤S1022;
S1022:以(a3,b3)为原点建立直角坐标系,计算θ;
θ的计算公式为:
其中,θ为(a1,b1)与(a3,b3)的连线同Y轴之间的夹角;
S1023:根据(a1,b1)和(a3,b3)两个参考点相对位置对θ进行优化得到θ1,优化后进入步骤S1024;
当a1-a3>0且b1-b3>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a1-a3>0且b1-b3<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a1-a3<0且b1-b3<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a1-a3<0且b1-b3>0,在第四象限,θ1=360°-θ;
S1024:根据移动终端附着小区ID对θ1进行防漂移优化,得到θ2
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=120°;
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=0°;
当移动终端附着的是β扇区,且θ1小于120°,则θ2=120°;
当移动终端附着的是β扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=240°;
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1小于120°,则θ2=360°;
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=240°;
S1025:根据圆形区域圆心(a1,b1)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d采用相应的计算公式计算定位结果并输出;
当d小于r3时,则按照以下公式计算定位结果:
[a1+r1*sin(θ2),b1+r1*cos(θ2)]
当d大于r3时,则按照以下公式计算定位结果:
9.如权利要求2所述的多链路动态接入方法,其特征在于所述步骤S10包括如下子步骤:
S1031:按照地球球面距离公式计算位置参考点(a2,b2)与弧线圆心(a3,b3)的之间距离d;
其中,计算公式为:
d=3963.0*arccos[(sin(b2)*sin(b3))+cos(b2)*cos(b3)*cos(a3–a2)]dinkilometers=1.609344*d
当d等于r3时,则点位于弧线上,输出(a2,b2)为定位结果;
当d大于r3或小于r3时,则进入步骤S1032;
S1032:以(a3,b3)为原点建立直角坐标系,计算θ;
θ的计算公式为:
其中,θ为(a2,b2)与(a3,b3)的连线同Y轴之间的夹角;
S1033:根据(a2,b2)和(a3,b3)两个参考点相对位置对θ进行优化得到对θ1进行防漂移优化,得到θ2,优化后进入步骤S1034;
当a2-a3>0且b2-b3>0,在第一象限,则θ1=θ;
当a2-a3>0且b2-b3<0,在第二象限,θ1=180°-θ;
当a2-a3<0且b2-b3<0,在第三象限,θ1=θ+180°;
当a2-a3<0且b2-b3>0,在第四象限,θ1=360°-θ;
S1034:根据移动终端附着小区ID对θ1进行防漂移优化,得到θ2
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=120°;
当移动终端附着的是α扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=0°;
当移动终端附着的是β扇区,且θ1小于120°,则θ2=120°;
当移动终端附着的是β扇区,且θ1大于240°小于360°,则θ2=240°;
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1小于120°,则θ2=360°;
当移动终端附着的是γ扇区,且θ1大于120°小于240°,则θ2=240°;
S1035:计算定位结果并输出;
所述定位结果计算的公式为:
[a3+r3*sin(θ2),b3+r3*cos(θ2)]。
10.一种具备精准网络定位能力的多链路动态接入系统,其特征在于包括含有接入管控组件的移动终端、无线链路接入管控装置,用于实施权利要求1~9中任意一项所述的多链路动态接入方法。
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