移动性管理中位置管理的算法研究与改进

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移动性管理源自于移动通信技术,其中位置管理可以看做是空闲模式下的蜂窝移动通信系统,用于实现跟踪、储存、查找和更新移动目标的位置信息,是移动性后果与要求的关键技术之一。  本文依照位置管理技术的研究现状,在移动通信网络系统架构模型基础上,分析了常见的基本位置管理策略,并提出了位置管理的改进策略。考虑到实际环境下,移动用户通常会按照日常行为的一定轨迹方向移动变化。根据位置管理性能参数特性分析提出自适应两步寻呼策略。本文的创新成果如下:  (1)针对无线网络如何计算位置管理开销这一问题,本文在已有传统位置管理策略的基础上,提出了改进的位置管理策略。采取二维六边形蜂窝网络拓扑结合方向性预测的马氏链移动模型。首先,通过建立两个连续呼叫内的时间间隔位置更新模型,然后在呼叫到达和小区驻留时间分别服从泊松分布和指数分布的条件下,计算推导出基于运动的位置管理策略中,移动台移动距离的最佳门限值及门限值范围内穿越 K个小区边界的概率公式。  (2)为降低寻呼开销提出方向性预测自适应两步寻呼策略来优化寻呼过程,利用移动台的运动方向信息来缩小寻呼小区范围,可有效减少寻呼信令开销。将寻呼区域划分为运动矢量侧和反向运动矢量侧两个区域,按照环状搜索方式对移动阈值范围内蜂窝小区分步寻呼。根据位置更新的时间间隔特性,自适应地调整门限值实现最优寻呼,最终达到位置管理总开销最小化。  最后,论文通过MTALAB进行数值仿真,结果表明所给出的位置管理策略比其他“基本策略”更优。
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