異構無線網絡移動性管理技術研究.pdf

1、異構無線網絡是多種不同類型無線技術共存、多種不同類型終端共存、實現網絡和應用無處不在的“泛在業(yè)務環(huán)境”的融合性網絡，是無線網絡現在和未來的發(fā)展趨勢之一。為了滿足異構無線網絡下用戶的移動性需求，提供泛在的業(yè)務，支持不同網絡間的無縫切換，移動性管理技術面臨著巨大挑戰(zhàn)。本文圍繞異構無線網絡移動性管理技術的關鍵問題，研究了位置管理的策略與架構、位置數據庫結構、尋呼和垂直切換技術，以及應用場景下的位置管理優(yōu)化算法，并取得如下成果：
　　本文

2、首先提出了一種基于地理位置的統(tǒng)一化位置管理架構，并在此架構下提出了一種新的基于地理坐標的動態(tài)位置管理策略?；诘乩砦恢玫慕y(tǒng)一化架構在星地一體的異構網絡環(huán)境下，基本不改動現有網絡內部結構、不影響現有用戶的正常使用，將終端在各異構網絡的地址信息與其實際的地理位置進行映射，將地理位置作為終端在各異構網絡中統(tǒng)一化的位置信息，以滿足兼容性、開放性和擴展性的需求。仿真分析表明，該架構比現有架構在位置數據庫規(guī)模和無線鏈路開銷等指標上具有更好的性能?；?/p>

3、于坐標的策略在現有研究以地面接入為主的異構網絡場景中增加了低軌衛(wèi)星網絡，通過終端自主定位確定地理位置經緯度坐標，計算得到最佳位置更新半徑，脫離了地面小區(qū)的限制。仿真分析表明，該策略降低了系統(tǒng)位置管理的資源總開銷，比現有的動態(tài)位置管理策略具有更優(yōu)的系統(tǒng)性能。
　　然后，本文將用戶的移動特征納入考慮范疇，提出了一種基于速度的三層數據庫結構。該位置數據庫結構增設了一個中心指針數據庫，并對不同速度的用戶設置不同的歸屬數據庫和訪問數據庫，分

4、別對應不同大小的位置區(qū)，進行不同的操作。仿真分析表明，該數據庫結構比現有的分層數據庫和樹型數據庫在系統(tǒng)開銷等指標上具有更優(yōu)的性能。
　　同時，本文提出了一種被叫用戶反向呼叫策略和一種基于時間序列預測的異構網絡接入選擇算法。在被叫用戶反向呼叫策略中，針對異構網絡多重覆蓋的特點和系統(tǒng)很難知道用戶所有信息的問題，將尋呼流程和垂直切換流程結合起來考慮，由用戶選擇網絡建立通信，并選用覆蓋性最好的網絡發(fā)起尋呼。仿真分析表明，在多數情況下，該策

5、略的性能在系統(tǒng)開銷、呼叫成功率和平均時延等指標方面比現有先尋呼后垂直切換的方法更優(yōu)。在基于時間序列預測的網絡選擇算法中，針對網絡流量存在自相似性，在用戶終端選擇網絡進行接入時，基于時間序列對備選網絡的未來流量進行預測，在最優(yōu)備選網絡可能擁塞時選擇次優(yōu)網絡建立通信鏈路。仿真分析表明，該算法達到負載均衡的目的，降低了系統(tǒng)的呼叫阻塞概率和切換中斷概率，減小了系統(tǒng)開銷。
　　最后，針對公共交通這一應用場景，本文提出了用戶聚合算法。該算法利

6、用移動用戶的相關性特征，借鑒移動子網的思想，通過組成邏輯群，用群首用戶代替群內其他用戶進行位置管理相關操作。仿真分析表明，該算法在基本不改變網絡物理結構和增加尋呼開銷的同時，降低了位置更新開銷，并可與現有的優(yōu)化算法疊加使用，提高了系統(tǒng)性能；該算法與具有相似思路的移動子網方法相比，不增加額外設備，不對用戶接入的選擇進行限制，在系統(tǒng)開銷上也具有更優(yōu)的性能。
　　本文的研究內容豐富了對異構無線網絡移動性管理技術的研究，所得的研究成果具有