移動(dòng)通信網(wǎng)中移動(dòng)性管理技術(shù)研究.pdf

1、移動(dòng)管理技術(shù)是移動(dòng)通信網(wǎng)的核心問題。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)管理技術(shù)可以分為網(wǎng)內(nèi)移動(dòng)性管理和網(wǎng)間移動(dòng)性管理兩個(gè)方面。其中網(wǎng)內(nèi)移動(dòng)性管理主要包含用戶位置管理技術(shù)與通信切換管理技術(shù)等兩方面內(nèi)容；網(wǎng)間移動(dòng)性管理根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的機(jī)制和程度不同，其移動(dòng)性可以分為兩個(gè)層次：無縫移動(dòng)性和業(yè)務(wù)漫游。目前，移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)移動(dòng)管理的核心是基于電路交換7號(hào)信令系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，隨著移動(dòng)通信與IP技術(shù)的結(jié)合，第三代移動(dòng)通信和第三代以后的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)都將向全I(xiàn)P移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)展。

2、未來移動(dòng)業(yè)務(wù)將在全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)無縫漫游，網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層都可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間業(yè)務(wù)的移動(dòng)性。全I(xiàn)P移動(dòng)通信網(wǎng)是將各種無線接口標(biāo)準(zhǔn)和接入手段的數(shù)據(jù)信號(hào)通過IP網(wǎng)關(guān)連接到因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，其管理關(guān)心的主要問題有：位置登記管理、切換管理、被動(dòng)連通性、尋呼、健壯性、可升級(jí)性、QOS支持、無線接入網(wǎng)的通信量管理、安全性管理以及業(yè)務(wù)的連續(xù)性與無縫移動(dòng)等。 本文主要研究移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)內(nèi)移動(dòng)管理技術(shù)的位置管理部分及基于IP移動(dòng)通信網(wǎng)網(wǎng)間的移動(dòng)性

3、管理問題。 第二章通過對(duì)未來的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)關(guān)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(wǎng)絡(luò)處每個(gè)VLR既可作為VLR，也可作為GLR，GLR功能被分散到多個(gè)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(chǔ)空間將最終被用戶記錄所占滿，這會(huì)使系統(tǒng)為新到用戶執(zhí)行強(qiáng)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(jù)庫；同時(shí)當(dāng)大量用戶訪問已經(jīng)被占滿的VLR時(shí)(如在特殊的節(jié)日)，較高的話務(wù)負(fù)荷和(強(qiáng)制)登記負(fù)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(shí)際運(yùn)營中，運(yùn)營商將無法知曉VLR的有效存儲(chǔ)空間利用率，從而為網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容和維護(hù)工作帶來困難。 第三章提出一種易于實(shí)現(xiàn)的新隱含注銷算法，其基本思想是周期性地對(duì)VLR存儲(chǔ)記錄進(jìn)行維護(hù)管理，及時(shí)刪除無效用戶記錄。

5、 在基于運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)登記方法中，用戶終端MT設(shè)置相應(yīng)的計(jì)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(dòng)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(jié)合了基于運(yùn)動(dòng)和距離的改進(jìn)登記算法，在該算法中，MT能跟蹤用戶登記小區(qū)附件網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息，從而盡可能降低用戶在某些小區(qū)附近頻繁移動(dòng)所帶來的頻繁登記問題，該算法對(duì)日常活動(dòng)小區(qū)范圍不大的用戶(移動(dòng)性可能很強(qiáng))是一種較好的登記算法。隨著終端技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展

6、，本章提出的算法將具有更強(qiáng)的吸引力。 當(dāng)移動(dòng)用戶漫游到遠(yuǎn)離其歸屬HLR的無線覆蓋區(qū)時(shí)(如某成都移動(dòng)用戶漫游到美國西海岸)，由于移動(dòng)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(jù)庫，但當(dāng)漫游用戶數(shù)量大且用戶的CMR較低時(shí)，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(dòng)要占用大量的系統(tǒng)資源為其提供相應(yīng)的移動(dòng)性管理，但用戶的入呼很少)，同時(shí)由于長途電路所涉網(wǎng)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(dòng)管理算法。該算法通過將漫游地VLR設(shè)置為用戶代理HLR完成相應(yīng)的移動(dòng)管理功能，從而極大降低用戶移動(dòng)性對(duì)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，系統(tǒng)通過相關(guān)數(shù)據(jù)庫如(HLR/VLR)對(duì)移動(dòng)用戶實(shí)施移動(dòng)性管理，用戶的位置更新(含位置注銷)和呼叫處理都會(huì)涉及大量的數(shù)據(jù)庫訪問以及數(shù)據(jù)庫間的信令信息傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障時(shí)，則用戶位置信息在數(shù)據(jù)庫的丟失或破壞將嚴(yán)

8、重降低用戶服務(wù)質(zhì)量并惡化系統(tǒng)性能。 第六章通過移動(dòng)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(gè)系統(tǒng)和用戶事件對(duì)VLR數(shù)據(jù)庫故障進(jìn)行恢復(fù)，同時(shí)對(duì)VLR故障恢復(fù)進(jìn)行了性能分析。 第七章從不同網(wǎng)絡(luò)層次，對(duì)目前所有的支持網(wǎng)間基于IP移動(dòng)性管理的方法進(jìn)行全面的闡述和比較，并在此基礎(chǔ)上，提出多層次支持IP移動(dòng)性管理的模型和機(jī)制—多層移動(dòng)策略表(ML-MPT)機(jī)制，該管理機(jī)制可以動(dòng)態(tài)地將不同網(wǎng)絡(luò)層次(網(wǎng)