不规则蜂窝网移动计算环境中位置管理研究

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随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟发展和计算机处理能力的不断提高,基于移动计算的新业务和应用不断涌现,业已成为信息技术领域科学研究和产业发展的重要方向之一。移动性管理的核心——位置管理,是移动计算最重要和最具有挑战性的问题之一。设计出合理、高效、优化的无线移动网络位置管理方案,并给出行之有效的算法及严密的理论证明,不论对移动计算领域的理论研究还是实际应用均是相当重要的。目前,大多数位置管理策略的研究都是基于一种蜂窝同大小、同形状、同分布的规则模式的假设。本文致力于研究基于不规则分布的蜂窝网络结构(包括宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝)的位置管理策略。通过将邻近的蜂窝重组并且根据基站广播的蜂窝坐标CC(Cell Coordinates)计算当前所在蜂窝距离当前位置区位置注册(Location Register)或位置更新(Location Update)时所在蜂窝的实际距离(Physical Distance)(米/千米),以此来避免移动用户必须知道整个蜂窝网络的拓扑结构才能根据蜂窝个数计算该距离的不足。基于移动个体用户前向运动的特性,本文提出了一套改进的基于实际距离和方向角的动态位置更新算法,根据移动用户的历史移动规律、网络呼叫率、移动终端平均速度、蜂窝大小等因素自适应调整扇形覆盖的个性化位置区大小。由于采用反映移动用户运动特性的个性化扇形位置区,本文采取了寻呼延迟最小的一步寻呼策略。通过半马尔可夫决策过程,描述、分析和推导了两次寻呼到达间的位置更新与寻呼的总代价计算公式。最后,给出数值结果分析,证明了当移动用户运动特性很强时,选择个性化的扇形位置区位置管理策略在位置更新与寻呼总代价上优于无个性的圆形位置区。
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