移動(dòng)定位平臺(tái)和位置管理關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本論文詳細(xì)介紹了作者在研究過(guò)程中的主要工作。主要研究工作分為兩部分：第一部分提出了基于3GPP(3rdGenerationPartnershipProject)標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)定位網(wǎng)關(guān)、安全用戶平面AGPS(AssistingGlobalPositioningSystem)移動(dòng)定位平臺(tái)、面向中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司的CELLID(CellIdentifier)移動(dòng)定位平臺(tái)和面向中國(guó)聯(lián)合通信有限公司的綜合定位平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并使用排隊(duì)論的知識(shí)對(duì)3G

2、PP移動(dòng)定位網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了建模分析，針對(duì)移動(dòng)定位平臺(tái)提出了一種新的負(fù)載均衡算法和區(qū)分服務(wù)算法；第二部分在3G環(huán)境中基于3層數(shù)據(jù)庫(kù)提出了新的位置管理策略和呼叫建立機(jī)制，并采用理論化的分析方法分析了新機(jī)制的代價(jià)，通過(guò)理論分析和仿真測(cè)試對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明新機(jī)制具有優(yōu)越的性能。 論文對(duì)研究過(guò)程中取得的主要?jiǎng)?chuàng)新成果進(jìn)行了詳細(xì)闡述。這些創(chuàng)新工作簡(jiǎn)要?dú)w納如下： (一)針對(duì)基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)定位網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)，建立

3、了基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)定位網(wǎng)關(guān)的性能模型，分析了該系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間并給出了求解該性能指標(biāo)的表達(dá)式。通過(guò)對(duì)真實(shí)系統(tǒng)測(cè)量，確定了模型參數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)和對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的測(cè)量都驗(yàn)證了性能模型的有效性。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明，該性能模型能夠反映實(shí)際系統(tǒng)的真實(shí)性能狀況，是一個(gè)有效的數(shù)學(xué)模型 (二)負(fù)載均衡算法是移動(dòng)定位平臺(tái)中的關(guān)鍵算法之一。在分析移動(dòng)定位平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本文提出了一種增強(qiáng)型動(dòng)態(tài)反饋隨機(jī)分發(fā)負(fù)載均衡算法，該算法采用

4、周期動(dòng)態(tài)反饋方法，并將節(jié)點(diǎn)接納新請(qǐng)求所帶來(lái)的增量引入到對(duì)節(jié)點(diǎn)負(fù)載的預(yù)測(cè)中去，根據(jù)節(jié)點(diǎn)剩余處理能力動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)分配的概率。在實(shí)驗(yàn)室搭建的移動(dòng)定位平臺(tái)上對(duì)新算法以及Pick-KX和DFB(DynamicFeedback)兩種負(fù)載均衡算法在異構(gòu)環(huán)境中的系統(tǒng)吞吐量、系統(tǒng)應(yīng)答時(shí)間進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，結(jié)果顯示在高負(fù)載情況下新算法優(yōu)于另外兩種算法，新負(fù)載均衡算法具有優(yōu)越的性能。 (三)針對(duì)移動(dòng)定位平臺(tái)需要為不同業(yè)務(wù)請(qǐng)求提供不同時(shí)間響應(yīng)的系統(tǒng)特征，

5、提出了一種新型的基于概率的區(qū)分服務(wù)算法，該算法采用概率型區(qū)分服務(wù)方法，根據(jù)各個(gè)服務(wù)隊(duì)列的當(dāng)前隊(duì)長(zhǎng)和服務(wù)率動(dòng)態(tài)調(diào)整請(qǐng)求調(diào)度的概率。搭建仿真測(cè)試環(huán)境對(duì)比測(cè)試了該算法同PLQ(ProbabilisticLongestQueueFirst)和LAD(Little'sAverageDelay)區(qū)分服務(wù)算法的性能，結(jié)果顯示新提出的區(qū)分服務(wù)算法在性能上優(yōu)于PLQ算法，接近于LAD算法，但時(shí)間復(fù)雜度比LAD低，易實(shí)現(xiàn)性比LAD好。 (四)位置管

6、理是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)重要功能，用以確保移動(dòng)終端獲取不間斷服務(wù)?；?G網(wǎng)絡(luò)中由HLR(HomeLocationRegister)，GLR(GatewayLocationRegister)，VLR(VisitorLocationRegister)構(gòu)成的3層數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)提出了基于移動(dòng)的增強(qiáng)動(dòng)態(tài)位置管理策略，重點(diǎn)分析了該策略下位置更新和尋呼的代價(jià)模型，并使用該代價(jià)模型對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)中基于移動(dòng)的增強(qiáng)動(dòng)態(tài)位置管理策略、基于移動(dòng)的基本動(dòng)態(tài)位置管理策略和

7、靜態(tài)位置管理策略進(jìn)行了評(píng)價(jià)，計(jì)算結(jié)果顯示增強(qiáng)動(dòng)態(tài)位置管理策略要優(yōu)于基于移動(dòng)的基本位置管理策略和靜態(tài)位置管理策略。 (五)基于3G網(wǎng)絡(luò)三層數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)中GLR服務(wù)區(qū)遠(yuǎn)大于VLR服務(wù)區(qū)的情況，考慮被呼業(yè)務(wù)本地化(即本地移動(dòng)用戶呼叫本地移動(dòng)用戶的比例占總呼叫數(shù)的比例大)的事實(shí)，通過(guò)在GLR中設(shè)置緩存的方法，提出了一種新的呼叫建立機(jī)制。建立分析模型得到新機(jī)制的總代價(jià)函數(shù)和總時(shí)間延遲函數(shù)，并同基本呼叫建立機(jī)制以及2G網(wǎng)絡(luò)基于VLR緩存的呼叫