技术领域
[0001] 本
申请涉及一种移动终端扫描WiFi热点的方法，所述移动终端中或者没有WiFi芯片，或者不使用WiFi芯片来扫描WiFi热点。
背景技术
[0002] 手机、
平板电脑等移动终端通常采用GPS芯片实现
定位。
[0003] 有些移动终端在
硬件层面上缺乏GPS芯片，此类移动终端通常采用WiFi芯片实现定位。其大致实现原理为：移动终端通过WiFi芯片采集WiFi热点的BSSID以及接收
信号强度，并通过网络上报给
服务器。所述BSSID包含有WiFi热点的MAC地址，服务器据此得知每个WiFi热点的
位置信息。而WiFi热点到移动终端的下行方向的信号强度用来计算移动终端距离该WiFi热点的距离。根据上述两方面信息综合得出移动终端的位置信息。
[0004] 支持LTE（Long Term Evolution，长期演进技术）或更高阶通信模式的移动终端已广泛应用，许多移动终端具有载波聚合（Carrier Aggregation，CA）功能。支持载波聚合功能的移动终端一般通过多根独立天线实现，最常见的类型是具有两收两发通道，也可具有多收多发通道。请参阅图1，这是一个支持载波聚合功能的移动终端的收发系统，可将n个载波单元（Component Carrier, CC）聚合在一起以支持更大的传输带宽。n为大于或等于2的自然数。该收发系统具有n个接收通道和n个发射通道，还具有n个天线。
发明内容
[0005] 本申请所要解决的技术问题是提供一种能够扫描WiFi热点的移动终端，其中或者不具有WiFi芯片，或者虽然具有WiFi芯片但是不使用该WiFi芯片。为此，本申请还要提供所述移动终端扫描WiFi热点的方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本申请的移动终端所述移动终端不含或者不使用WiFi芯片。所述移动终端包括调度模
块、扫描控
制模块和扫描模块。所述调度模块用来查询辅路天线的状态，还用来在辅路天线为空闲状态时在不引起WiFi和LTE干扰的情况下启动WiFi扫描功能，还用来在辅路天线由空闲状态转为忙碌状态时停止WiFi扫描功能，还用来在辅路天线为忙碌状态时查询辅路天线的主路中心
频率；所述辅路天线是指接收辅载波的天线。所述扫描
控制模块用来控制扫描过程，包括在调度模块启动WiFi扫描功能时执行WiFi扫描，发送Probe Request
帧和接收Probe Response帧，还包括在调度模块停止WiFi扫描功能时停止WiFi扫描。所述扫描模块用来实现对WiFi信号的MAC帧的成帧和解帧，还用来实现对WiFi信号的物理层帧的调制和解调、加扰和解扰；所述成帧包括生成Probe Request帧；所述解帧包括解析Probe Response帧。所述调度模块进一步包括通信模式查询单元、中心频点查询单元和判决单元。所述通信模式查询单元用来查询移动终端当前的工作状态，所述工作状态包括LTE的DRX机制、LTE业务态、不占用辅路天线的其他移动通信模式。所述中心频点查询单元用来查询移动终端的辅路天线当前使用的LTE收发频段的中心频率。所述判决单元用来根据辅路天线是否为空闲状态以及LTE收发与WiFi收发是否有干扰来决定启动或停止WiFi扫描功能。
[0007] 上述移动终端利用辅路天线的空闲状态扫描WiFi热点，无需用到独立的WiFi芯片，从而为不含有WiFi芯片的移动终端提供了新的功能。
[0008] 进一步地，所述扫描模块还用来对准备发送的WiFi信号进行
数模转换的
采样率转换，还用来对接收的WiFi信号进行
模数转换的采样率转换。这样可以使收发的WiFi信号符合DSSS的采样率要求，这也可以借由移动终端中已有的ADC模块和DAC模块来实现。
[0009] 进一步地，所述判决单元在以下任一场景下判定辅路天线为空闲状态。其一，移动终端工作在LTE的DRX机制下。其二，移动终端工作在LTE业务态下，且LTE网络没有激活载波聚合功能。其三，移动终端工作在不占用辅路天线的其他移动通信模式。这里给出了辅路天线为空闲状态的三种情况。
[0010] 进一步地，所述判决单元在以下任一场景下判定辅路天线由空闲状态转为忙碌状态。其一，移动终端从LTE的DRX机制转入业务态，且LTE网络激活了载波聚合功能。其二，移动终端工作在LTE业务态下，且LTE网络激活了载波聚合功能。其三，移动终端从不占用辅路天线的其他移动通信模式转为LTE业务态，且LTE网络激活了载波聚合功能。这里给出了辅路天线由空闲状态转为忙碌状态的三种情况。
[0011] 进一步地，所述判决单元在以下任一场景下判定辅路天线的LTE收发与WiFi收发有干扰。其一，移动终端在LTE的B40频段发射与WiFi频段接收之间。其二，移动终端在WiFi频段发射与LET的B40频段接收之间。其三，移动终端在LTE的B7频段发射与WiFi频段接收之间。这里给出了辅路天线的LTE收发与WiFi收发有干扰的三种情况。
[0012] 进一步地，所述扫描模块进一步包括物理层单元和MAC层单元。所述物理层单元用来将MAC帧调制和加扰为物理层帧即WiFi信号；还用来将WiFi信号从物理层帧解调和解扰为MAC帧。所述MAC层单元用来实现MAC帧的解帧与成帧，还从解析后的Probe Response帧中获取WiFi热点的BSSID。这里给出了扫描模块的一种具体实现结构。
[0013] 进一步地，所述扫描模块还包括重采样单元；所述重采样单元用来在发送WiFi信号之前对其进行数模转换的采样率转换，在接收WiFi信号后对其进行数模转换的采样率转换，以便适应WiFi信号的调制和解调的上行和下行采样率要求。这样可以使收发的WiFi信号符合DSSS的采样率要求，这也可以借由移动终端中已有的ADC模块和DAC模块来实现。
[0014] 本申请的移动终端移动终端不含或者不使用WiFi芯片。所述移动终端扫描WiFi热点的方法包括如下步骤：步骤S302：在辅路天线为空闲状态且不引起WiFi收发和LTE收发相互干扰的情况下启动WiFi扫描功能。步骤S304：生成Probe Request帧，并将其调制和加扰为WiFi信号。步骤S306：发送包含Probe Request帧的WiFi信号，接收可能包含有Probe Response帧的WiFi信号。步骤S308：对所述可能包含有Probe Response帧的WiFi信号进行解调和解扰以判断是否包含有Probe Response帧，并在包含Probe Response帧时解析Probe Response帧以获取WiFi热点的BSSID。所述步骤S302具体包括如下步骤：步骤S502：查询移动终端当前的工作状态以及辅路天线当前使用的LTE收发频段的中心频率。步骤S504：判断辅路天线当前是否为空闲状态；如果是，则进入步骤S506；如果否，则回到步骤S502。步骤S506：判断辅路天线当前使用的LTE收发频段与WiFi频段是否有干扰；如果是，则进入步骤S508；如果否，则进入步骤S512。步骤S508：如果移动终端工作在LTE的DRX机制下且LTE中心频点落在B40频段，则进入步骤S510。如果移动终端工作在LTE的DRX机制下且中心频点未落在B40频段，则进入步骤S512。如果移动终端工作在LTE业务态下，且LTE网络没有激活载波聚合功能，且LTE中心频点落在B40频段或者B7频段，则进入步骤S510。如果移动终端工作在LTE业务态下，且LTE网络没有激活载波聚合功能，且LTE中心频点未落在B40频段也未落在B7频段，则进入步骤S512。如果移动终端工作在不占用辅路天线的其他移动通信模式，则进入步骤S512。步骤S510：不启用WiFi扫描功能，如果已启动WiFi扫描功能则停止WiFi扫描功能。步骤S512：启用WiFi扫描功能。
[0015] 上述移动终端扫描WiFi热点的方法利用辅路天线的空闲状态扫描WiFi热点，无需用到独立的WiFi芯片，从而为不含有WiFi芯片的移动终端提供了新的功能。
[0016] 进一步地，所述步骤S304中，在发送WiFi信号时还进行数模转换的采样率转换，以便适应WiFi信号采用DSSS调制的上行采样率要求。所述步骤S308中，在接收WiFi信号时还进行数模转换的采样率转换，以便适应WiFi信号采用DSSS解调的下行采样率要求。这样可以使收发的WiFi信号符合DSSS的采样率要求。
[0017] 进一步地，所述步骤S304中，对Probe Request帧的生成方式的控制方法包括如下步骤：步骤S602：判断是否曾获得过WiFi热点的BSSID；如果是，则进入步骤S604；如果否，则进入步骤S606。步骤S604：在生成的Probe Request帧的SSID域填为wildcard SSID。步骤S606：在生成的Probe Request帧的SSID域填为
指定SSID，所述指定SSID是曾获得过BSSID的WiFi热点中任何一个的SSID。这里给出了步骤S306的一种具体实现步骤。
[0018] 进一步地，在步骤S604和步骤S606中，在生成的Probe Request帧的Supported Rates and BSS membership selectors域填为1M/s。这样可以限定WiFi热点发出的Probe Response帧的调制方式，从而便于移动终端进行解调和解扰。
[0019] 进一步地，所述步骤S304具体包括如下步骤：步骤S802：生成Probe Request帧。步骤S804：将Probe Request帧由MAC帧调制和加扰为物理层帧即WiFi信号。这里给出了步骤S304的一种具体实现步骤。
[0020] 进一步地，在所述步骤S804之后还包括步骤S806：对包含Probe Request帧的物理层帧进行数模转换的采样率转换，以使WiFi信号满足DSSS调制的上行采样率要求。
[0021] 进一步地，所述步骤S308具体包括如下步骤：步骤S810：将可能包含有Probe Response帧的WiFi信号从物理层帧解调和解扰为MAC帧，判断是否包含Probe Response帧。步骤S812：解析Probe Response帧，从中获取WiFi热点的BSSID。这里给出了步骤S308的一种具体实现步骤。
[0022] 进一步地，在所述步骤S810之前还包括步骤S808：对可能包含有Probe Response帧的物理层帧即WiFi信号进行模数转换的采样率转换，以使WiFi信号满足DSSS解调的下行采样率要求。
[0023] 本申请取得的技术效果是利用移动终端中的辅路天线的空闲状态扫描WiFi热点，无需用到独立的WiFi芯片，从而为不含有WiFi芯片的移动终端提供了新的功能。
附图说明
[0024] 图1是支持载波聚合功能的移动终端的收发系统的示意图。
[0025] 图2是本申请提供的不含WiFi芯片的、能够扫描WiFi热点的移动终端的结构示意图。
[0026] 图3是本申请提供的移动终端扫描WiFi热点的方法的
流程图。
[0027] 图4是图2中的调度模块的结构示意图。
[0028] 图5是图2中的调度模块的实现方法的流程图。
[0029] 图6是图2中的扫描控制模块对扫描模块生成probe requset帧进行控制的方法流程图。
[0030] 图7是图2中的扫描模块的结构示意图。
[0031] 图8是图2中的扫描模块的实现方法的流程图。
[0032] 图中附图标记说明：20为移动终端；22为调度模块；222为通信模式查询单元；224为中心频点查询单元；226为判决单元；24为扫描控制模块；26为扫描模块；262为重采样单元；264为物理层单元；266为MAC层单元。
具体实施方式
[0033] 本申请提供的不含WiFi芯片的移动终端需要满足以下条件才能实现扫描WiFi热点。第一，移动终端支持LTE或更高阶通信模式。LTE的某些频段与WiFi频段接近，因此支持LTE或更高阶通信模式的移动终端的射频模块支持收发WiFi频段信号且满足频带滤波要求。第二，移动终端支持载波聚合功能，并具有两个或更多天线，从而可以利用接收辅载波（Secondary CC，SCC）的天线（也称辅路天线、副载波天线）的空闲状态扫描WiFi热点。第三，移动终端的ADC（模数转换）和DAC（模数转换）模块可以支持采用DSSS调制的WiFi信号的上行和下行采样率，或者通过
软件方式能满足采用DSSS调制WiFi信号的上行和下行采样率。第四，移动终端能够通过软件方式对WiFi信号进行DSSS（direct-sequence spread spectrum，直接序列扩频）调制和解调、加扰和解扰，从而实现WiFi信号的物理层帧和MAC帧的双向转换。
[0034] 请参阅图2，本申请提供的移动终端20包括调度模块22、扫描控制模块24和扫描模块26。所述调度模块22用来查询辅路天线的状态，还用来在辅路天线为空闲状态时在不引起WiFi和LTE干扰的情况下启动WiFi扫描功能，还用来在辅路天线由空闲状态转为忙碌状态时停止WiFi扫描功能，还用来在辅路天线为忙碌状态时查询辅路天线主路的中心频率所属信道。所述扫描控制模块24用来控制扫描过程，包括在调度模块22启动WiFi扫描功能时执行WiFi扫描，发送Probe Request（探测
请求）帧和接收Probe Response（探测响应）帧，还包括在调度模块22停止WiFi扫描功能时停止WiFi扫描；还用来控制回退（Back off）过程。扫描模块26用来实现对WiFi信号的MAC帧的解帧（即解析Probe Response帧）、成帧（即生成Probe Request帧），还用来实现对WiFi信号的物理层帧的调制和解调、加扰和解扰，可选地还用来进行模数转换、数模转换的采样率转换。以上各个模块都可以采用软件方式由移动终端的处理器实现。
[0035] 请参阅图3，本申请提供的移动终端扫描WiFi热点的方法包括如下步骤。
[0036] 步骤S302：在辅路天线为空闲状态且不引起WiFi收发和LTE收发相互干扰的情况下启动WiFi扫描功能。这一步例如由图2中的调度模块22进行控制。
[0037] 步骤S304：生成Probe Request帧，并将其调制和加扰为WiFi信号。这一步例如由图2中的扫描模块26执行。
[0038] 步骤S306：发送包含Probe Request帧的WiFi信号，接收可能包含有Probe Response帧的WiFi信号。这一步例如由图2中的扫描控制模块24执行。
[0039] 步骤S308：对所述可能包含有Probe Response帧的WiFi信号进行解调和解扰以辨别是否包含有Probe Response帧，并在包含Probe Response帧时解析Probe Response帧以获取WiFi热点的BSSID即WiFi热点的MAC地址。这一步例如由图2中的扫描模块26执行。
[0040] 可选地，在步骤S304中，在发送WiFi信号时还进行数模转换的采样率转换，以便适应WiFi信号的DSSS调制的上行采样率要求。
[0041] 可选地，在步骤S308中，在接收WiFi信号时还进行数模转换的采样率转换，以便适应WiFi信号的DSSS解调的下行采样率要求。
[0042] 请参阅图4，图2中的调度模块22进一步包括通信模式查询单元222、中心频点查询单元224和判决单元226。所述通信模式查询单元222用来查询移动终端当前的工作状态，例如是LTE的DRX（Discontinuous Reception，非连续接收）机制、LTE业务态、不占用辅路天线的其他移动通信模式（例如异系统重选、切换、手动选择移动通信模式等）。所述中心频点查询单元224用来查询移动终端的辅路天线当前使用的LTE发射和/或接收频段的中心频点。所述判决单元226用来根据辅路天线是否为空闲状态以及LTE收发与WiFi收发是否有干扰来决定启动或停止WiFi扫描功能，其默认的原则是LTE通信优先于WiFi热点的扫描。
[0043] 所述判决单元226在以下任一场景下判定辅路天线为空闲状态。其一，移动终端工作在LTE的DRX机制下。其二，移动终端工作在LTE业务态下，且LTE网络没有激活载波聚合功能。其三，移动终端工作在不占用辅路天线的其他移动通信模式，例如异系统重选、切换、手动选择移动通信模式等。此时辅路天线可以用于扫描WiFi热点。
[0044] 所述判决单元226在以下任一场景下判定辅路天线由空闲状态转为忙碌状态。其一，移动终端从LTE的DRX机制转入业务态，且LTE网络激活了载波聚合功能。其二，移动终端工作在LTE业务态下，且LTE网络激活了载波聚合功能。其三，移动终端从不占用辅路天线的其他移动通信模式转为LTE业务态，且LTE网络激活了载波聚合功能。此时辅路天线不可用于扫描WiFi热点。
[0045] 辅路天线的中心频率信道会和WiFi收发有干扰的例如以下场景：移动终端在LTE的B40频段发射干扰WiFi频段接收、移动终端在WiFi频段发射干扰LET的B40频段接收、移动终端在LTE的B7频段发射干扰WiFi频段接收等。所述判决单元226将综合辅路天线的状态以及避免WiFi和LTE干扰两项因素，做出启动或停止WiFi扫描功能的判决。
[0046] 请参阅图5，所述调度模块的实现方法具体包括如下步骤。
[0047] 步骤S502：查询移动终端当前的工作状态以及辅路天线当前使用的LTE收发频段的中心频点。这一步例如由图4中的通信模式查询单元222和中心频点查询单元224分别执行。
[0048] 步骤S504：判断辅路天线当前是否为空闲状态。如果是，则进入步骤S506。如果否，则回到步骤S502。这一步例如由图4中的判决单元226执行。
[0049] 步骤S506：判断辅路天线当前使用的LTE收发频段与WiFi频段是否有干扰。如果是，则进入步骤S508。如果否，则进入步骤S512。这一步例如由图4中的判决单元226执行。
[0050] 步骤S508：如果移动终端工作在LTE的DRX机制下且LTE中心频点落在B40频段（情况一），则进入步骤S510。
[0051] 如果移动终端工作在LTE的DRX机制下且中心频点未落在B40频段（情况二），则进入步骤S512。
[0052] 如果移动终端工作在LTE业务态下，且LTE网络没有激活载波聚合功能，且LTE中心频点落在B40频段或者B7频段（情况三），则进入步骤S510。
[0053] 如果移动终端工作在LTE业务态下，且LTE网络没有激活载波聚合功能，且LTE中心频点未落在B40频段也未落在B7频段（情况四），则进入步骤S512。
[0054] 如果移动终端工作在不占用辅路天线的其他移动通信模式（情况五），则进入步骤S512。
[0055] 这一步例如由图4中的判决单元226执行。
[0056] 步骤S510：不启用WiFi扫描功能，如果已启动WiFi扫描功能则停止WiFi扫描功能。这样可以避免扫描WiFi热点干扰到LTE通信。此时不发送Probe Request帧，可采用被动扫描的方式通过接收和解析WiFi信号的Beacon帧来获得WiFi热点的BSSID。这一步例如由图4中的判决单元226执行。
[0057] 步骤S512：启用WiFi扫描功能。这一步例如由图4中的判决单元226执行。
[0058] 优选地，图2中的扫描控制模块24对扫描过程、回退过程的控制可分别参照IEEE 802.11协议规定的active scanning procedure（主动扫描流程）、back off procedure（回退流程）。
[0059] 请参阅图6，图2中的扫描模块26负责生成Probe Request帧，扫描控制模块24可以控制扫描模块26对Probe Request帧的生成方式，所述控制方法包括如下步骤。
[0060] 步骤S602：判断是否曾获得过WiFi热点的BSSID。如果是，则进入步骤S604。如果否，则进入步骤S606。
[0061] 步骤S604：在生成的Probe Request帧的SSID域填为wildcard SSID，这样信道上的所有WiFi热点都会响应所述Probe Request帧。
[0062] 步骤S606：在生成的Probe Request帧的SSID域填为指定SSID，这样只有对应的WiFi热点才会响应所述Probe Request帧。所述指定SSID可以是曾获得过BSSID的WiFi热点中任何一个的SSID。
[0063] 优选地，在步骤S604和步骤S606中，在生成的Probe Request帧的Supported Rates and BSS membership selectors域填为1M/s，这样限定了WiFi热点发送的Probe Request帧采用DSSS技术，有利于扫描模块26解调Probe Request帧的软件实现。
[0064] 请参阅图7，图2中的扫描模块26进一步包括重采样单元262、物理层单元264、MAC层单元266。
[0065] 所述重采样单元262用来在发送WiFi信号时进行数模转换的采样率转换，在接收WiFi信号时进行数模转换的采样率转换，以便适应WiFi信号的DSSS调制和解调的上行和下行采样率要求。这是可选单元，可以省略。
[0066] LTE的采样率要求是30.72MHz。WiFi信号多以DSSS调制发送，DSSS的下行采样速率要求是22MHz，上行采样速率要求是11MHz。如果移动终端具有可提供22MHz和11MHz的采样率的ADC和DAC模块，那就不需要所述重采样单元262进行采样率转换。如果移动终端不具有可提供22MHz和11MHz的采样率的ADC和DAC模块，就需要将30.72MHz或更高的采样率转换到22MHz和11MHz，以满足WiFi信号的DSSS的采样率要求。移动终端的处理器用软件方式可以实现采样率转换。
[0067] 所述物理层单元264用来将MAC帧（例如Probe Request帧）调制和加扰为物理层帧即WiFi信号；还用来将WiFi信号从物理层帧解调和解扰为MAC帧（例如Probe Response帧）。所述调制和解调例如采用DSSS技术。
[0068] WiFi信号的DSSS使用的是11个码片（chip）的巴克序列（Barker sequence），采用DBPSK（differential Binary Phase Shift Keying，差分二相
相移监控）、DQPSK（differential quadrature phase shift keying，差分四相相移键控）、或CCK（Complementary Code Keying，补码键控）调制方式。移动终端的处理器通过软件可以实现DSSS的调制与解调、加扰与解扰功能，其运算量在可控范围。
[0069] 所述MAC层单元266用来实现MAC帧的解帧（即解析Probe Response帧）与成帧（即生成Probe Request帧），还从解析后的Probe Response帧中获取WiFi热点的BSSID。
[0070] 请参阅图8，所述扫描模块的实现方法具体包括如下步骤。
[0071] 步骤S802：生成Probe Request帧。这一步例如由图7中的MAC层单元266执行。所述Probe Request帧的SSID域、Supported Rates and BSS membership selectors域的具体内容可由扫描控制模块24进行控制。
[0072] 步骤S804：将Probe Request帧由MAC帧调制和加扰为物理层帧即WiFi信号。这一步例如由图7中的物理层单元264执行。
[0073] 步骤S806（可选）：对包含Probe Request帧的物理层帧进行数模转换的采样率转换，以使WiFi信号满足DSSS调制的上行采样率要求。随后包含Probe Request帧的物理层帧即WiFi信号由扫描控制模块24对外发送。这一步例如由图7中的重采样单元262执行。
[0074] 步骤S808（可选）：在扫描控制模块24从外界接收可能包含有Probe Response帧的WiFi信号之后，对可能包含有Probe Response帧的物理层帧即WiFi信号进行模数转换的采样率转换，以使WiFi信号满足DSSS解调的下行采样率要求。这一步例如由图7中的重采样单元262执行。
[0075] 步骤S810：将可能包含有Probe Response帧的WiFi信号从物理层帧解调和解扰为MAC帧，判断是否包含Probe Response帧。这一步例如由图7中的物理层单元264执行。
[0076] 步骤S812：解析Probe Response帧，从中获取WiFi热点的BSSID。这一步例如由图7中的MAC单元266执行。
[0077] 本申请可使支持载波聚合的移动终端利用空闲状态的辅路天线扫描WiFi热点，而无需移动终端配置或使用WiFi芯片。这就可以使移动终端获知哪些WiFi频段上具有WiFi信号，有利于LTE频带资源选择，实现网络优化。可选地，本申请还可对WiFi信号中的Beacon帧的内容进行解析，从而获知本次WiFi信号持续时间、下一次WiFi信号的广播时间、WiFi热点的MAC地址等信息，并可根据这些信息或者实现LTE频带资源选择，实现网络优化；或者不采用GPS芯片而能够实现基于WiFi的位置定位。
[0078] 以上仅为本申请的优选
实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
