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移动性管理是无线通信网络中实现用户快速接入网络并在通信过程中在不同小区间平滑切换的重要保证。随着以OFDM为核心的高速高带宽移动通信技术的发展,蜂窝小区尺寸越来越小,用户移动过程中的位置更新频率显著提高,如不采用新的位置管理机制,将显著增加位置管理信令开销,甚至导致在热点地区等高流量情况下无线信道的过载。因而,设计高效优化的位置管理策略,对于减少网络带宽资源消耗是至关重要的。本文在分析相关研究现状的基础上,针对位置管理中关键核心技术——位置更新和寻呼展开研究,实现减少位置管理开销的优化目标。论文的主要工作如下:
(1)设计了一种基于运动历史信息的位置更新机制
针对位置更新问题,为了有效减少终端位置更新开销,同时保证网络位置概率预测的准确性,本文提出了一种基于运动历史信息的位置更新机制,主要由两部分构成:在终端侧设计了一种基于LZ78压缩模型的终端位置更新算法LZB,以及在网络侧设计了一种基于PPM模型的位置概率预测算法PPMP。仿真结果表明:位置更新算法LZB稳定后的开销性能接近于位置更新开销极限。位置概率预测算法PPMP具有较高的预测准确性,以及较小的计算开销。
(2)提出了一种基于二分图匹配模型的多播寻呼算法
针对多播寻呼问题,即在满足网络带宽及时延限制条件下,减少业务相关的一组用户的整体寻呼开销,本文提出了一种基于二分图匹配模型的多播寻呼算法BMPS。由于多用户间的冲突,最小化多播寻呼开销被证明为NP难问题。本文通过构建多播寻呼问题的二分图匹配模型,设计近似最优多播寻呼算法。BMPS算法综合考虑用户的公平性,有效解决多用户冲突问题,并保证各用户驻留寻呼小区的概率之和最大化。仿真实验结果表明:与同类算法相比,BMPS算法能够有效减少多播寻呼开销,同时兼顾了用户的公平性。