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04-H3C CUPID定位部署手册
本章节下载： 04-H3C CUPID定位部署手册 (1.03 MB)
随着互联网的发展、大数据的应用，WLAN网络的定位技术有着广阔的用武之地，遍及零售、酒店、交通、医疗、金融、教育等领域。
传统的WLAN定位技术多依赖于WLAN信号强度（RSSI）作为计算终端位置的重要参数，而信号强度具有电磁波特性，易受电磁波的多径效应影响，导致信号失真。H3C私有的CUPID定位系统采用独特的计算方式，有效的避免了以上问题，并提高了定位精度。CUPID定位采用基于时间的算法，与传统定位方式相比，具有高精度、实时性等特点，同时支持对非关联终端（包括TAG终端）进行定位。
CUPID定位系统分为三个部分：定位设备、定位信息接收设备与定位服务器。
· 定位设备：需要定位的设备，即可以向周围发送无线报文的设备，包括TAG终端和MU终端。
· 定位信息接收设备：无线接入点，用于发送定位报文、接收确认报文、上送报告。
· 定位服务器：运行定位软件的服务器，用于下发定位请求、计算终端位置并通过Restful-API接口供第三方调用，例如iMC服务器。
图1-1 成员组成
· MU终端：符合802.11技术的设备，不包含TAG终端。
· TAG终端：AeroScout公司生产的能够自主、周期性发送802.11报文的小型无线设备，通常与无Wi-Fi功能的物品绑定使用。由于TAG终端只能与AeroScout公司的服务器进行连接，因而经过对报文进行特殊处理后，CUPID定位系统将TAG终端按照非关联终端进行定位。
CUPID定位采用了基于往返时间RTT（Round-Trip Time）的定位算法，这种方法类似声纳的工作原理，接收和发送的时钟都来自本地AP的时钟，避免了单向测量（如GPS系统）的复杂的时钟同步。由于电磁波以恒定的光速进行传播，所以只需要记录报文传送时间，服务器通过AP返回的测量数据，计算得知无线终端距离每个AP的距离，最终通过三角定位方式确定无线终端的位置。
计算公式为：
D = c * ( RTT - △T ) / 2
RTT = TOA - TOD
表1-1 参数说明
|
参数 |
含义 |
|
D |
表示AP距无线终端的距离 |
|
c |
表示光速，299792458m/s |
|
△T |
表示无线终端响应定位报文的时间 |
|
TOA |
Time of Arrival，到达时间。表示无线终端回复的确认报文到达AP的时间 |
|
TOD |
Time of Departure，离开时间。表示定位报文从AP发出的时间 |
图1-2 报文收发时序
对关联终端与非关联终端进行定位，报文交互过程不同：
· 关联终端定位过程
a. AP向服务器上报无线终端列表信息。
b. 服务器选择最佳的测量AP。
c. 服务器向多个AP下发待测量无线终端的列表。
d. AP发送NULL Data报文，并接收ACK报文，将TOD、TOA、CSI（Channel State Information，信道状态信息）等数据上报服务器。
e. 服务器经过收集距离信息计算得出无线终端的坐标。
· 非关联终端定位过程
a. AP接收无线终端的Probe Request报文确认无线终端为非关联终端，而后进行稀释处理（通过稀释因子和稀释超时时间来缓解定位过程中定位服务器和AP的工作负担）。
b. AP发送NULL Data报文，并接收ACK报文，将记录的TOD、TOA、CSI等数据上报服务器。
c. 服务器经过收集距离信息计算得出无线终端的坐标。
三角定位法是利用3台或者3台以上的AP在不同位置探测目标方位，而后运用三角几何原理确定目标的位置和距离。参与定位的AP越多，终端的定位精度越高。
图1-3 三角定位
对于WA2600、WA3600、WA4300、WA4600、WA5300、WA5600系列无线接入点产品：
· 不推荐使用2.4GHz单频设备。
· 不推荐室外场景使用CUPID定位。
· 不推荐使用X分AP进行CUPID定位。
· AC版本
必须使用R5121P11及以上版本，建议使用官网最新版本。
· iMC服务器WSM组件版本
推荐使用7.1E0303P06版本及以上（不含E0303P09版本），PLAT使用其配套版本。
若定位服务器使用iMC服务器，请根据实际情况选择以下License进行注册。
· 3130A1SR H3C iMC-WSM无线业务管理组件-定位功能-100 License（AP）。
· 3130A1SU H3C iMC-WSM无线业务管理组件-定位功能-1000 License（AP）。
· 3130A1SS H3C iMC-WSM无线业务管理组件-定位功能-200 License（AP）。
· 3130A1SV H3C iMC-WSM无线业务管理组件-定位功能-2000 License（AP）。
· 3130A1SQ H3C iMC-WSM无线业务管理组件-定位功能-50 License（AP）。
· 3130A1ST H3C iMC-WSM无线业务管理组件-定位功能-500 License（AP）。
· 3130A1SW H3C iMC-WSM无线业务管理组件-定位功能-5000 License（AP）。
· 确定应用CUPID定位方案的场景类型，例如：商场、停车场、办公、仓储等。
· 明确用户对于定位的需求，例如：用户是要做客流统计、室内导航或与第三方对接等。
· 获取定位区域的CAD平面图，结合平面图布局分析。
· 了解设备可以安装的位置以及环境需求、美观需求。
· 了解现网结构和使用状况。
· 了解现场工程实施的具体要求，如供电方式、走线和接地要求、防盗等其它需求。
· 基础条件（必选原则）
¡ WLAN接入功能正常。
¡ 终端在定位区域内能扫描到信号强度≥-70dBm的AP的数量至少为4个。
¡ CAD图纸精确标明AP实际位置，iMC上WSM视图AP位置与CAD图纸对应。
¡ 定位关闭时2.4GHz频段信道利用率≤50%。
· 硬件规范性检查（推荐原则）
¡ AP间距15～20米。如果需要达到5米的定位精度，AP间距应该在15米以内；如果需要达到8米的定位精度，AP间距应该在20米以内。
¡ AP安装高度3～4米。
本例中停车场为室内地下停车场，面积约3万平米，空间开阔有少量承重柱，没有其它WLAN干扰源，上空有金属管道，层高约6米，不适宜AP吸顶安装。停车场CAD图标出了车位、车道、柱子、停车场中的建筑物。道路和车位分布规整，定位的区域为车道，部署CUPID定位系统的主要目的是提供室内导航应用。
为了实现停车场内部的车道信号全覆盖，满足AP均匀蜂窝覆盖的原则，同时需要考虑车位上方的补点、在人流密集区域（如电梯口）适当提高AP部署密度，通过实地勘测规划出总计需要部署150个AP，平均每个AP覆盖200平米，AP间距约15米。
AP通过挂杆安装，垂直高度保持在3米左右，放置于金属管道的下方，尽量保证与终端的视距可见。
图3-1 停车场实景图
图3-2 停车场AP部署示意图
越来越多的商家意识到了位置信息的重要性。商家们可以通过位置信息做客流分析、进出店统计、针对单个用户做广告推送、促销消息推送等。百货商场的场景特点是品牌店铺众多，空间基本上是开放的，不同品牌之间存在装修隔离度，部署CUPID定位系统的主要目的是顾客入店统计和导航。
入店统计要求每个店铺都部署AP，距离店门水平距离在3米以上。廊道上部署AP和店铺内的AP一起达到至少4个有效定位AP的要求，400平方米以上店铺均匀部署多个AP。
图3-3 百货商场CAD图
本例中，CAD图内标出了店铺、行人道、天井（镂空区域），AP沿室内步行街均匀覆盖，部署CUPID定位系统的主要目的是在为顾客提供Wi-Fi接入的同时提供导航应用。
步行街场景的特点是两侧分布着多个店铺，这些店铺是独立房间隔离出来的，定位区域为步行街，AP间距保持在15～20米，距离天井3米以上。
图3-5 室内步行街天井CAD图
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入AP视图、AP组视图或全局配置视图。
¡ 进入AP视图。
wlan ap ap-name
¡ 进入AP组视图。
wlan ap-group group-name
¡ 进入全局配置视图。
wlan global-configuration
(3) 开启CUPID定位功能
rfid-tracking cupid enable
(4) 指定CUPID定位服务器。
rfid-tracking cupid engine-address { engine-address engine-port engine-port | local }
(5) 配置AP需要监听的端口号。
rfid-tracking cupid vendor-port vendor-port-number
(6) 开启AP向定位服务器上报终端列表功能。
rfid-tracking cupid report enable
(7) （可选）配置AP向定位服务器上报终端列表的时间间隔。
rfid-tracking cupid report interval interval
(8) （可选）开启/关闭非关联终端信息上报功能。
rfid-tracking cupid unassociated-report { disable | enable }
(9) （可选）开启/关闭非关联终端定位测量功能。
rfid-tracking cupid unassociated-measurement { disable | enable }
若需使用本功能则必须开启非关联终端信息上报功能。
(10) （可选）配置定位报文上报格式。
rfid-tracking cupid report-format { general | light-weight }
定位报文上报格式的配置需参考定位服务器对于定位报文的支持情况。
(11) （可选）配置定位报文上报模式。
rfid-tracking cupid report-mode { central | local }
若使用的定位服务器非AC，为了减轻AC的压力建议使用local模式，由AP将定位信息封装为定位报文直接发给服务器。
请参考《H3C无线产品部署与维护操作指导（V7）》。
故障现象：定位服务器上显示的接入终端固定不动。
解决方法：
· 检查AC设备
¡ 登录AP，查看CUPID报文调试信息（以Radio 1为例）
<H3C> system-view
[H3C] probe
[H3C-probe] debugging ar5drv 1 cupid info
[H3C-probe] debugging ar5drv 1 cupid error
· 检查定位服务器配置（以iMC为例）
¡ 定位服务器上的iMC定位进程imclocatedm需启动。
¡ 定位服务器上的调度进程imclocatengrdm需启动。
· 抓包查看iMC定位服务器与AP间交互的报文
通过报文捕获软件查看AP与定位服务器之间交互的请求（req_pkt）、响应（resp_pkt）以及报告（report_pkt）报文，进行问题分析。
图5-1 报文捕获
故障现象：与预期的定位精度差距较大。
解决方法：以iMC服务器为例，在iMC上WSM位置视图中，选定定位区域（建议按照终端可以到达的地点选定区域），优化定位效果。
图5-2 选定定位区域
· WLAN定位配置指导与命令参考
· 网络老爬虫第九期——无线新技术专题
· H3C《新IT领航》2016年第四期——无线不止于连接
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