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04-H3C CUPID定位部署手冊
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隨著互聯網的發展、大數據的應用，WLAN網絡的定位技術有著廣闊的用武之地，遍及零售、酒店、交通、醫療、金融、教育等領域。
傳統的WLAN定位技術多依賴於WLAN信號強度（RSSI）作為計算終端位置的重要參數，而信號強度具有電磁波特性，易受電磁波的多徑效應影響，導致信號失真。H3C私有的CUPID定位係統采用獨特的計算方式，有效的避免了以上問題，並提高了定位精度。CUPID定位采用基於時間的算法，與傳統定位方式相比，具有高精度、實時性等特點，同時支持對非關聯終端（包括TAG終端）進行定位。
CUPID定位係統分為三個部分：定位設備、定位信息接收設備與定位服務器。
· 定位設備：需要定位的設備，即可以向周圍發送無線報文的設備，包括TAG終端和MU終端。
· 定位信息接收設備：無線接入點，用於發送定位報文、接收確認報文、上送報告。
· 定位服務器：運行定位軟件的服務器，用於下發定位請求、計算終端位置並通過Restful-API接口供第三方調用，例如iMC服務器。
圖1-1 成員組成
· MU終端：符合802.11技術的設備，不包含TAG終端。
· TAG終端：AeroScout公司生產的能夠自主、周期性發送802.11報文的小型無線設備，通常與無Wi-Fi功能的物品綁定使用。由於TAG終端隻能與AeroScout公司的服務器進行連接，因而經過對報文進行特殊處理後，CUPID定位係統將TAG終端按照非關聯終端進行定位。
CUPID定位采用了基於往返時間RTT（Round-Trip Time）的定位算法，這種方法類似聲納的工作原理，接收和發送的時鍾都來自本地AP的時鍾，避免了單向測量（如GPS係統）的複雜的時鍾同步。由於電磁波以恒定的光速進行傳播，所以隻需要記錄報文傳送時間，服務器通過AP返回的測量數據，計算得知無線終端距離每個AP的距離，最終通過三角定位方式確定無線終端的位置。
計算公式為：
D = c * ( RTT - △T ) / 2
RTT = TOA - TOD
表1-1 參數說明
|
參數 |
含義 |
|
D |
表示AP距無線終端的距離 |
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c |
表示光速，299792458m/s |
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△T |
表示無線終端響應定位報文的時間 |
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TOA |
Time of Arrival，到達時間。表示無線終端回複的確認報文到達AP的時間 |
|
TOD |
Time of Departure，離開時間。表示定位報文從AP發出的時間 |
圖1-2 報文收發時序
對關聯終端與非關聯終端進行定位，報文交互過程不同：
· 關聯終端定位過程
a. AP向服務器上報無線終端列表信息。
b. 服務器選擇最佳的測量AP。
c. 服務器向多個AP下發待測量無線終端的列表。
d. AP發送NULL Data報文，並接收ACK報文，將TOD、TOA、CSI（Channel State Information，信道狀態信息）等數據上報服務器。
e. 服務器經過收集距離信息計算得出無線終端的坐標。
· 非關聯終端定位過程
a. AP接收無線終端的Probe Request報文確認無線終端為非關聯終端，而後進行稀釋處理（通過稀釋因子和稀釋超時時間來緩解定位過程中定位服務器和AP的工作負擔）。
b. AP發送NULL Data報文，並接收ACK報文，將記錄的TOD、TOA、CSI等數據上報服務器。
c. 服務器經過收集距離信息計算得出無線終端的坐標。
三角定位法是利用3台或者3台以上的AP在不同位置探測目標方位，而後運用三角幾何原理確定目標的位置和距離。參與定位的AP越多，終端的定位精度越高。
圖1-3 三角定位
對於WA2600、WA3600、WA4300、WA4600、WA5300、WA5600係列無線接入點產品：
· 不推薦使用2.4GHz單頻設備。
· 不推薦室外場景使用CUPID定位。
· 不推薦使用X分AP進行CUPID定位。
· AC版本
必須使用R5121P11及以上版本，建議使用官網最新版本。
· iMC服務器WSM組件版本
推薦使用7.1E0303P06版本及以上（不含E0303P09版本），PLAT使用其配套版本。
若定位服務器使用iMC服務器，請根據實際情況選擇以下License進行注冊。
· 3130A1SR H3C iMC-WSM無線業務管理組件-定位功能-100 License（AP）。
· 3130A1SU H3C iMC-WSM無線業務管理組件-定位功能-1000 License（AP）。
· 3130A1SS H3C iMC-WSM無線業務管理組件-定位功能-200 License（AP）。
· 3130A1SV H3C iMC-WSM無線業務管理組件-定位功能-2000 License（AP）。
· 3130A1SQ H3C iMC-WSM無線業務管理組件-定位功能-50 License（AP）。
· 3130A1ST H3C iMC-WSM無線業務管理組件-定位功能-500 License（AP）。
· 3130A1SW H3C iMC-WSM無線業務管理組件-定位功能-5000 License（AP）。
· 確定應用CUPID定位方案的場景類型，例如：商場、停車場、辦公、倉儲等。
· 明確用戶對於定位的需求，例如：用戶是要做客流統計、室內導航或與第三方對接等。
· 獲取定位區域的CAD平麵圖，結合平麵圖布局分析。
· 了解設備可以安裝的位置以及環境需求、美觀需求。
· 了解現網結構和使用狀況。
· 了解現場工程實施的具體要求，如供電方式、走線和接地要求、防盜等其它需求。
· 基礎條件（必選原則）
¡ WLAN接入功能正常。
¡ 終端在定位區域內能掃描到信號強度≥-70dBm的AP的數量至少為4個。
¡ CAD圖紙精確標明AP實際位置，iMC上WSM視圖AP位置與CAD圖紙對應。
¡ 定位關閉時2.4GHz頻段信道利用率≤50%。
· 硬件規範性檢查（推薦原則）
¡ AP間距15～20米。如果需要達到5米的定位精度，AP間距應該在15米以內；如果需要達到8米的定位精度，AP間距應該在20米以內。
¡ AP安裝高度3～4米。
本例中停車場為室內地下停車場，麵積約3萬平米，空間開闊有少量承重柱，沒有其它WLAN幹擾源，上空有金屬管道，層高約6米，不適宜AP吸頂安裝。停車場CAD圖標出了車位、車道、柱子、停車場中的建築物。道路和車位分布規整，定位的區域為車道，部署CUPID定位係統的主要目的是提供室內導航應用。
為了實現停車場內部的車道信號全覆蓋，滿足AP均勻蜂窩覆蓋的原則，同時需要考慮車位上方的補點、在人流密集區域（如電梯口）適當提高AP部署密度，通過實地勘測規劃出總計需要部署150個AP，平均每個AP覆蓋200平米，AP間距約15米。
AP通過掛杆安裝，垂直高度保持在3米左右，放置於金屬管道的下方，盡量保證與終端的視距可見。
圖3-1 停車場實景圖
圖3-2 停車場AP部署示意圖
越來越多的商家意識到了位置信息的重要性。商家們可以通過位置信息做客流分析、進出店統計、針對單個用戶做廣告推送、促銷消息推送等。百貨商場的場景特點是品牌店鋪眾多，空間基本上是開放的，不同品牌之間存在裝修隔離度，部署CUPID定位係統的主要目的是顧客入店統計和導航。
入店統計要求每個店鋪都部署AP，距離店門水平距離在3米以上。廊道上部署AP和店鋪內的AP一起達到至少4個有效定位AP的要求，400平方米以上店鋪均勻部署多個AP。
圖3-3 百貨商場CAD圖
本例中，CAD圖內標出了店鋪、行人道、天井（鏤空區域），AP沿室內步行街均勻覆蓋，部署CUPID定位係統的主要目的是在為顧客提供Wi-Fi接入的同時提供導航應用。
步行街場景的特點是兩側分布著多個店鋪，這些店鋪是獨立房間隔離出來的，定位區域為步行街，AP間距保持在15～20米，距離天井3米以上。
圖3-5 室內步行街天井CAD圖
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 進入AP視圖、AP組視圖或全局配置視圖。
¡ 進入AP視圖。
wlan ap ap-name
¡ 進入AP組視圖。
wlan ap-group group-name
¡ 進入全局配置視圖。
wlan global-configuration
(3) 開啟CUPID定位功能
rfid-tracking cupid enable
(4) 指定CUPID定位服務器。
rfid-tracking cupid engine-address { engine-address engine-port engine-port | local }
(5) 配置AP需要監聽的端口號。
rfid-tracking cupid vendor-port vendor-port-number
(6) 開啟AP向定位服務器上報終端列表功能。
rfid-tracking cupid report enable
(7) （可選）配置AP向定位服務器上報終端列表的時間間隔。
rfid-tracking cupid report interval interval
(8) （可選）開啟/關閉非關聯終端信息上報功能。
rfid-tracking cupid unassociated-report { disable | enable }
(9) （可選）開啟/關閉非關聯終端定位測量功能。
rfid-tracking cupid unassociated-measurement { disable | enable }
若需使用本功能則必須開啟非關聯終端信息上報功能。
(10) （可選）配置定位報文上報格式。
rfid-tracking cupid report-format { general | light-weight }
定位報文上報格式的配置需參考定位服務器對於定位報文的支持情況。
(11) （可選）配置定位報文上報模式。
rfid-tracking cupid report-mode { central | local }
若使用的定位服務器非AC，為了減輕AC的壓力建議使用local模式，由AP將定位信息封裝為定位報文直接發給服務器。
請參考《H3C無線產品部署與維護操作指導（V7）》。
故障現象：定位服務器上顯示的接入終端固定不動。
解決方法：
· 檢查AC設備
¡ 登錄AP，查看CUPID報文調試信息（以Radio 1為例）
<H3C> system-view
[H3C] probe
[H3C-probe] debugging ar5drv 1 cupid info
[H3C-probe] debugging ar5drv 1 cupid error
· 檢查定位服務器配置（以iMC為例）
¡ 定位服務器上的iMC定位進程imclocatedm需啟動。
¡ 定位服務器上的調度進程imclocatengrdm需啟動。
· 抓包查看iMC定位服務器與AP間交互的報文
通過報文捕獲軟件查看AP與定位服務器之間交互的請求（req_pkt）、響應（resp_pkt）以及報告（report_pkt）報文，進行問題分析。
圖5-1 報文捕獲
故障現象：與預期的定位精度差距較大。
解決方法：以iMC服務器為例，在iMC上WSM位置視圖中，選定定位區域（建議按照終端可以到達的地點選定區域），優化定位效果。
圖5-2 選定定位區域
· WLAN定位配置指導與命令參考
· 網絡老爬蟲第九期——無線新技術專題
· H3C《新IT領航》2016年第四期——無線不止於連接
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