移动通信是当今通信领域内最为活跃和发展最为迅速的领域之一,也是当今对人类生活和社会发展有重大影响的科学技术领域之一。随着全球移动通信业务的快速发展,对移动通信领域的各方面技术都提出了越来越高的要求。在移动通信中,无线接入技术和移动管理技术是非常重要的技术。无线接入技术的重要特征是通信方式的可移动性,它利用一切手段克服无线传播带来的干扰和衰落,以保证用户与系统无线通信的可靠性和有效性。移动管理技术的主要特征是实现移动用户的漫游管理,以保证移动用户在无线系统覆盖区域内任意移动时能享受系统服务,移动管理技术主要涉及移动用户位置管理(location management)技术及切换管理(handoff management)技术。本文主要研究移动通信技术中移动管理技术的位置管理部分,分为以下几章:本文第二章研究当移动用户漫游到远离归属HLR(home location register)时,系统如何尽可能降低由移动用户登记、注销和被呼等操作所产生的长途信令负荷及其对用户归属HLR的负荷压力。本章提出的算法一方面可降低HLR的潜在瓶颈问题,减少长途信令开销,且同时避免了前向指针法中对运营商过高的基础设施建设要求。本章提出的算法特别适合入呼比(call-to-mobility ratio)非常小的用户。第三章研究系统如何在保证用户被呼延迟的前提下进一步改进寻呼算法。根据运营统计数据得知,当移动用户在其归属VLR(visitor <WP=8>location register)覆盖区内被呼时,其在常驻小区接受的被呼所占比例明显大于在非常驻小区接受的被呼比例。椐此,本章研究的算法能使系统在被呼建立时大量减少对无线频率资源的占用,有效减少寻呼开销。当移动用户在其归属VLR覆盖区内入呼率较高时,本章提出的算法能特别降低寻呼开销,该寻呼方法对频谱资源有限的运营商有特别重要的意义。第四章研究了移动网中的呼叫算法,本章算法主要根据用户在有关VLR覆盖区的驻留特性及其在不同VLR覆盖区的入呼特性提出相应的呼叫处理方案。本章算法的目的是进一步降低呼叫延迟、提高系统的抗毁能力及进一步降低HLR的瓶颈问题。本章提出的本地路由法特别适合于移动用户被呼业务本地属性较强的移动用户。当移动用户漫游出其归属VLR覆盖区域时,本章提出的每用户VLR地址缓冲算法能有效降低用户的被呼延迟。本章提出的算法能有效提高系统抗HLR损毁能力(即在HLR出现故障或用户归属VLR与归属HLR传输出现故障时仍能处理用户被呼)。具作者所知,当前或以前的研究工作中,忽略了MT(mobile terminal)分离间隔(detach interval)对系统性能的影响。在实际运营中,MT的分离间隔与网络覆盖质量及用户的移动属性有关。第五章主要研究了动态周期性位置更新方案中MT分离间隔对系统性能的影响,并用获得了一般分布假设下的分析模型。第六章讨论当移动用户漫游到远离其归属HLR覆盖区的不同VLR覆盖区移动且系统采用前向指针移动管理时的鉴权管理算法,<WP=9>本章提出的算法特别适合于入呼比(CMR)较小的移动用户的移动性鉴权管理。该算法进一步完善了前向指针登记算法并降低系统开销特别是长途信令开销。第七章研究VLR溢出控制算法中如何解决克隆用户欺骗应用问题,并提出了相应的分析模型。尽管目前的研究工作解决了因VLR溢出而使新来用户不能得到系统服务的问题,但却引入了可能由于克隆用户恶意欺骗的应用问题。本章为此提出了相应的改进溢出控制算法,同时为改进算法获得了在一般分布假设下的系统性能分析。第八章研究在缓冲区查询表前向指针法实现终身号码方案(我们称之为CALN)中,系统支持移动用户多次改变运营商后如何保持其终身号码。通过有效利用系统闲置资源对Cache内容进行更新,使本章提出的算法保证用户在多次改变运营商时保证用户号码携带的正确性,由于HLR/VLR体系结构的无线网络得到了最广泛的应用,使得本章提出的方法有较强的现实意义。为验证、评估本文所提出的各种算法性能,作者自行开发了相关算法的仿真软件。并利用该仿真软件对所提出和研究的各种算法进行了性能测试和比较,第九章对作者所进行的仿真工作进行了简要总结,并给出本文进行算法仿真研究时使用的主要伪代码。最后是全文的总结。