动态位置区定位管理算法

1、动态位置区定位管理算法 XXX 一、提纲 1、动态位置区管理算法 2、基于运动的动态位置区管理算法 3、今后的工作 4、参考文献二、动态位置区管理算法在传统的定位管理算法中，位置区大小是固定的，系统根据小区参数、所有用户的平均呼叫到达率和位置更新率对位置区的大小进行优化，从而使系统在位置更新和寻呼过程中的信令开销最小。但是考虑到每个用户的入呼到达率和移动性是不同的，且随时间变化，因此系统所采用的固定位置区大小不一定对每一个用户都是最优的。针对上面的问题，文献1提出了动态位置区管理算法。在算法中，每个用户的位置区大小不是固定的，可以根据用户当前的入呼到达率和移动性进行优化，从而得到比传统的固定位

2、置区定位管理算法更好的性能。原算法是建立在正方形网格状小区基础上的，下面将在六边形小区情况下对算法进行理论推导。 参数定义：a: 单个用户的入呼到达率 u:单个用户的位置更新率 cp:一次呼叫在一个小区上的寻呼开销 cu:一次位置更新的开销 v:移动台运动速度 k:位置区大小 r:小区半径总开销（位置更新开销寻呼开销）函数为 (1)归一化 (2) 其中以下推导都假定用户运动模型是最简单的液体流动模型：即移动台均匀分布在系统中，移动台速度和运动方向保持不变且相互独立，运动方向均匀分布在 之区间上。upuckackC)(ukakc)(upcc2 , 0根据文献2可得 (3)其中P是位置区的周长，S

3、是位置区的面积。为了方便推导，令每一个位置区都有 个小区，则周长P=(8m-2)r，面积 ，代入公式(3)得 (4)则 (5)SvPu2mk22233rmS 2)28(385.0rmmvu22)28(385. 0)(rmmvammc (5)由此，优化m值为 (6) 1()()(mcmcm222) 1() 164(77. 0) 12(mrmmmvam0)2(10)(:max如果其它mmoptm三、基于运动的动态位置区管理算法首先介绍目前已经提出的三种基本位置更新方案： 1、基于时间的 移动台以恒定的时间间隔T周期性 的进行位置更新。 右图所示为某一移动台的运动轨迹 如果0时刻移动台在A点进行了一

4、次 位置更新，在T,2T,3T时刻，移动台 分别处在B,C,D点，则移动台分别在 B,C,D点执行位置更新。 2、基于运动的 移动台每跨越M次小区边界 执行一次位置更新，M是预 设的运动阈值。在右图中假 定M=3，则移动台分别在B、 C点进行位置更新。 3、基于距离的 当移动台所处小区与最近 一次位置更新小区之间的 距离超过某一距离阈值D 时，执行一次位置更新。 在右图中，假定D=3，则 移动台在B点进行位置更 新。 以上介绍的三种位置更新方案中，基于距离的方案 实际中难以实现，基于运动的和基于时间的方案简单易行。下面将对一种基于运动的动态位置区管理算法进行理论探讨。 算法的基本思想：移动台在

5、位置更新过程中根据用户 当前的入呼到达率和位置更新率动态的对运动阈值M 进行优化，位置区大小也随之动态改变，从而达到节省系统开销的目的。基于运动的位置更新方案其位置区大小为k=1+3M(M-1)，如果把位置区等效为一个圆，其半径为R，根据面积相等的原则，R=0.788(2M-1)r，则位置更新率 (7) (8)rMvRvu) 12(788. 0rMvaMMMc) 12(788. 0131)( (9)优化的运动阈值M为 (10) 1()()(McMcMrMMvaM) 32)(12(538. 2) 1(6 0210)(:max如果其它MMoptM四、今后的工作对以上两种算法进行仿真，分别考察当用户

6、移动速度改变和入呼到达率改变时系统开销及位置区大小的变化情况，并和传统的算法进行比较，从而评价算法性能的优缺点，分析其原因。由于以上算法的推导是建立在理想小区形状和简化的运动模型之基础上的，从而回避了实际小区形状的不规则性、实际运动模型复杂性等问题，因此还有待于在具体的系统环境中对算法进行验证。五、参考文献1 H.Xie,S.Tabbane,and D.J.Goodman,Dynamic location area management and performance analysis,in Proc.43rd IEEE Veh.Technol.Conf.,1993,pp.931-934.2

7、R.Thomas,H.Gilbert,and G.Mazziotto,Influence of the movement of the mobile station on the performance of a radio cellular network,Proceeding of 3rd Nordic Seminar,sept 1988.3 I.F.Akyildiz,H.S.M.Ho,Movement-based location update and selective paging for PCS networks,IEEE/ACM Transactions on Networking,Vol.4,No.4,pp629-638,August 1996.4 I.F.Akyidiz,J.McNair,Mobility management in next generation wireless systems,Proceedings of the IEEE,Vol.87,pp1347-1384,August 1999.5 A