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移动定位平台和位置管理关键技术研究

2020-11-23阅读(1003)

移动定位平台和位置管理关键技术研究

论文摘要

本论文结合作者的理论和实践工作，详细介绍了作者在研究过程中的主要工作。作者的主要研究工作分为两部分：第一部分提出了基于3GPP（3rd Generation Partnership Project）标准的移动定位网关、安全用户平面AGPS（Assisting Global Positioning System）移动定位平台、面向中国移动通信集团公司的CELLID（Cell Identifier）移动定位平台和面向中国联合通信有限公司的综合定位平台的系统结构，并使用排队论的知识对3GPP移动定位网关进行了建模分析，针对移动定位平台提出了一种新的负载均衡算法和区分服务算法；第二部分在3G环境中基于3层数据库提出了新的位置管理策略和呼叫建立机制，并采用理论化的分析方法分析了新机制的代价，通过理论分析和仿真测试对研究结果进行了验证，结果表明新机制具有优越的性能。 论文对研究过程中取得的主要创新成果进行了详细阐述。这些创新工作简要归纳如下： （一）针对基于3GPP标准的移动定位网关的系统结构和软件结构，建立了基于3GPP标准的移动定位网关的性能模型，分析了该系统的平均响应时间并给出了求解该性能指标的表达式。通过对真实系统测量，确定了模型参数。仿真实验和对真实系统的测量都验证了性能模型的有效性。对实验结果的分析表明，该性能模型能够反映实际系统的真实性能状况，是一个有效的数学模型。 （二）负载均衡算法是移动定位平台中的关键算法之一。在分析移动定位平台系统结构和软件结构的基础上，本文提出了一种增强型动态反馈随机分发负载均衡算法，该算法采用周期动态反馈方法，并将节点接纳新请求所带来的增量引入到对节点负载的预测中去，根据节点剩余处理能力动态调整节点分配的概率。在实验室搭建的移动定位平台上对新算法以及Pick-KX和DFB（Dynamic Feedback）两种负载均衡算法在异构环境中的系统吞吐量、系统应答时间进行了对比测试，结果显示在高负载情况下新算法优于另外两种算法，新负载均衡算法具有优越的性能。 （三）针对移动定位平台需要为不同业务请求提供不同时间响应的系统特征，提出了一种新型的基于概率的区分服务算法，该算法采用概率型区分服务方法，根据各个服务队列的当前队长和服务率动态调整请求调度的概率。搭建仿真测试环境对比测试了该算法同PLQ（Probabilistic Longest Queue First）和LAD（Little’s Average Delay）区分服务算法的性能，结果显示新提出的区分服务算法在性能上优于PLQ算法，接近于LAD算法，但时间复杂度比LAD低，易实现性比LAD好。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 综述
  • 1.1 移动定位服务综述
  • 1.1.1 概述
  • 1.1.2 国内外移动定位的发展现状
  • 1.1.3 移动定位国际标准
  • 1.1.4 移动定位技术
  • 1.1.5 移动定位平台对比
  • 1.1.6 本文对移动定位平台的主要研究
  • 1.2 移动管理综述
  • 1.2.1 概述
  • 1.2.2 移动网络中的移动管理技术
  • 1.2.3 三层数据库移动管理
  • 1.2.4 本文在位置管理方面的主要研究
  • 参考文献
  • 第二章 中国移动移动定位平台与基于3GPP标准的GMLC系统结构研究
  • 2.1 研究背景
  • 2.2 位置服务总体系统架构
  • 2.3 位置服务平台功能实体划分
  • 2.3.1 位置服务平台的功能实体视图
  • 2.3.2 位置服务平台功能实体划分与位置服务总体系统架构的对应
  • 2.4 部署视图
  • 2.5 业务流程处理示例
  • 2.6 小结
  • 参考文献
  • 第三章 综合定位平台系统结构和关键问题研究
  • 3.1 研究背景
  • 3.2 综合定位平台基本要求
  • 3.3 综合定位平台关键技术分析
  • 3.3.1 定位方式的选择
  • 3.3.2 定位过程的CACHE功能
  • 3.4 综合定位平台系统结构
  • 3.4.1 系统总体结构设计
  • 3.4.2 系统软硬件结构和进程部署
  • 3.4.3 系统支持定位方式
  • 3.4.4 自适应调度
  • 3.5 小结
  • 参考文献
  • 第四章 安全用户平面AGPS移动定位平台系统结构的研究
  • 4.1 研究背景
  • 4.2 平台系统结构和基本流程
  • 4.2.1 平台整体结构
  • 4.2.2 平台基本流程
  • 4.3 平台基本需求与实现难点
  • 4.3.1 功能需求
  • 4.3.2 接口需求
  • 4.3.3 平台实现难点
  • 4.4 安全用户平面AGPS移动定位平台的设计与实现
  • 4.4.1 软件结构
  • 4.4.2 LSKP系统结构
  • 4.4.3 关键数据结构设计
  • 4.4.4 业务处理流程
  • 4.5 小结
  • 参考文献
  • 第五章 基于3GPP标准的GMLC的建模与性能分析
  • 5.1 研究背景
  • 5.2 系统结构概述
  • 5.3 系统建模
  • 5.3.1 系统排队模型
  • 5.3.2 排队模型消息流程
  • 5.4 模型仿真能力评价
  • 5.4.1 测试实验
  • 5.4.2 测试条件
  • 5.4.3 测试结果
  • 5.4.4 模型数据分析
  • 5.4.5 结果分析
  • 5.5 小结
  • 参考文献
  • 第六章 移动定位平台增强型动态反馈随机分发负载均衡算法
  • 6.1 研究背景
  • 6.2 移动定位平台硬件结构
  • 6.3 移动定位平台负载均衡模型和ADFRD算法
  • 6.3.1 移动定位平台负载均衡模型
  • 6.3.2 ADFRD算法
  • 6.3.3 算法有效性分析和参数选择原则
  • 6.4 实验与分析
  • 6.4.1 系统负载均衡评价指标
  • 6.4.2 对比算法
  • 6.4.3 平均吞吐量和平均应答对比
  • 6.5 动定位平台负载均衡算法实现方法
  • 6.6 小结
  • 参考文献
  • 第七章 移动定位平台基于概率的增强型区分服务算法
  • 7.1 研究背景
  • 7.2 移动定位平台区分服务模型和APDS算法
  • 7.2.1 移动定位平台区分服务模型
  • 7.2.2 APDS算法
  • 7.3 实验与分析
  • 7.3.1 对比算法
  • 7.3.2 性能验证对比
  • 7.4 小结
  • 参考文献
  • 第八章 3G中增强的3层动态位置管理建模与分析
  • 8.1 研究背景
  • 8.2 3G中3层位置管理系统结构
  • 8.3 模型分析
  • 8.3.1 位置更新概率模型
  • 8.3.2 位置更新和寻呼总代价分析
  • 8.4 实验与性能分析
  • 8.4.1 3G中3层动态和静态位置管理对比
  • 8.4.2 3G中3层动态位置管理对比
  • 8.5 小结
  • 参考文献
  • 第九章 一种3G中基于三层数据库的呼叫建立机制研究
  • 9.1 研究背景
  • 9.2 3G中三层数据库结构和呼叫建立机制
  • 9.2.1 3G三层数据库基本呼叫建立机制
  • 9.2.2 3G中GLR缓存呼叫建立机制
  • 9.3 模型分析
  • 9.3.1 呼叫过程代价分析
  • 9.3.2 呼叫时间延迟分析
  • 9.4 实验与性能分析
  • 9.4.1 新机制和基本机制总代价对比分析
  • 9.4.2 新机制和基本机制总时间延迟对比分析
  • 9.4.3 3G三层数据库和2G两层数据库缓存机制代价对比分析
  • 9.5 小结
  • 参考文献
  • 结束语
  • 攻读博士学位期间发表的论文
  • 攻读博士学位期间申请的专利
  • 致谢

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