移動通信網中移動性管理技術研究.pdf

1、移動管理技術是移動通信網的核心問題。移動通信網絡中的移動管理技術可以分為網內移動性管理和網間移動性管理兩個方面。其中網內移動性管理主要包含用戶位置管理技術與通信切換管理技術等兩方面內容；網間移動性管理根據其實現(xiàn)的機制和程度不同，其移動性可以分為兩個層次：無縫移動性和業(yè)務漫游。目前，移動通信實現(xiàn)移動管理的核心是基于電路交換7號信令系統(tǒng)的結構，隨著移動通信與IP技術的結合，第三代移動通信和第三代以后的移動通信網絡都將向全IP移動通信網發(fā)展。

2、未來移動業(yè)務將在全IP的網絡環(huán)境實現(xiàn)無縫漫游，網絡層、傳輸層和應用層都可以實現(xiàn)網間業(yè)務的移動性。全IP移動通信網是將各種無線接口標準和接入手段的數(shù)據信號通過IP網關連接到因特網網絡，其管理關心的主要問題有：位置登記管理、切換管理、被動連通性、尋呼、健壯性、可升級性、QOS支持、無線接入網的通信量管理、安全性管理以及業(yè)務的連續(xù)性與無縫移動等。 本文主要研究移動通信網絡中網內移動管理技術的位置管理部分及基于IP移動通信網網間的移動性

3、管理問題。 第二章通過對未來的移動通信網絡中網關位置寄存器(GLR)位置更新規(guī)范的分析，從減少GLR潛在瓶頸及提高系統(tǒng)健壯性的角度提出一種分布式GLR方案及算法，該方案的思路是訪問網絡處每個VLR既可作為VLR，也可作為GLR，GLR功能被分散到多個VLR，從而提高系統(tǒng)健壯性，降低呼叫建立開銷及呼叫延遲。 在傳統(tǒng)隱含注銷算法中，由于VLR收不到注銷消息，VLR存儲空間將最終被用戶記錄所占滿，這會使系統(tǒng)為新到用戶執(zhí)行強制登

4、記操作。為盡量避免有效用戶記錄被刪除，傳統(tǒng)隱含注銷算法需要大容量的VLR數(shù)據庫；同時當大量用戶訪問已經被占滿的VLR時(如在特殊的節(jié)日)，較高的話務負荷和(強制)登記負荷將有可能使系統(tǒng)性能惡化；另外，如果將傳統(tǒng)隱含注銷算法用于實際運營中，運營商將無法知曉VLR的有效存儲空間利用率，從而為網絡擴容和維護工作帶來困難。 第三章提出一種易于實現(xiàn)的新隱含注銷算法，其基本思想是周期性地對VLR存儲記錄進行維護管理，及時刪除無效用戶記錄。

5、 在基于運動的移動網絡登記方法中，用戶終端MT設置相應的計數(shù)器來完成用戶的位置更新，但該方案沒有解決用戶之字形移動所帶來的用戶在附近小區(qū)頻繁位置更新問題。 第四章提出的登記算法結合了基于運動和距離的改進登記算法，在該算法中，MT能跟蹤用戶登記小區(qū)附件網絡的結構信息，從而盡可能降低用戶在某些小區(qū)附近頻繁移動所帶來的頻繁登記問題，該算法對日?；顒有^(qū)范圍不大的用戶(移動性可能很強)是一種較好的登記算法。隨著終端技術的進一步發(fā)展

6、，本章提出的算法將具有更強的吸引力。 當移動用戶漫游到遠離其歸屬HLR的無線覆蓋區(qū)時(如某成都移動用戶漫游到美國西海岸)，由于移動用戶的每次VLR覆蓋區(qū)改變及入呼均要通過長途電路訪問HLR數(shù)據庫，但當漫游用戶數(shù)量大且用戶的CMR較低時，該種方式增加了HLR的無效訪問開銷及無效的長途電路傳輸成本(由于用戶快速移動要占用大量的系統(tǒng)資源為其提供相應的移動性管理，但用戶的入呼很少)，同時由于長途電路所涉網元較多，使系統(tǒng)故障概率增大。

7、 第五章提出了漫游用戶的本地VLR移動管理算法。該算法通過將漫游地VLR設置為用戶代理HLR完成相應的移動管理功能，從而極大降低用戶移動性對用戶歸屬HLR的訪問瓶頸壓力及有效減少長途信令傳輸開銷。 在移動通信網絡中，系統(tǒng)通過相關數(shù)據庫如(HLR/VLR)對移動用戶實施移動性管理，用戶的位置更新(含位置注銷)和呼叫處理都會涉及大量的數(shù)據庫訪問以及數(shù)據庫間的信令信息傳輸。當數(shù)據庫發(fā)生故障時，則用戶位置信息在數(shù)據庫的丟失或破壞將嚴

8、重降低用戶服務質量并惡化系統(tǒng)性能。 第六章通過移動用戶的起始呼叫、周期性位置登記(PLAU)、一般位置登記及重新位置登記等四個系統(tǒng)和用戶事件對VLR數(shù)據庫故障進行恢復，同時對VLR故障恢復進行了性能分析。 第七章從不同網絡層次，對目前所有的支持網間基于IP移動性管理的方法進行全面的闡述和比較，并在此基礎上，提出多層次支持IP移動性管理的模型和機制—多層移動策略表(ML-MPT)機制，該管理機制可以動態(tài)地將不同網絡層次(網