基于重叠社区检测的跟踪区列表管理方法

发布时间：2021-11-19 00:35

　　跟踪区列表（TAL）由多个跟踪区（TA）灵活配置组成,在3GPP R8中引入TAL可减少位置管理信令开销。目前基于TAL的位置管理方法大多针对不同用户产生不同的TAL,在海量蜂窝部署环境下的计算效率急剧降低。针对该问题,在TA规划的基础上,提出一种基于重叠社区检测的TAL管理方法。通过统计用户在跟踪区内产生的位置更新和寻呼数据,将TAL管理建模为图形分割问题,给出线性规划模型,并应用基于博弈论的重叠社区检测算法得到TAL结构。实验结果表明,该方法能够有效降低蜂窝网络中的位置管理信令开销,提高TAL分配效率。 

【文章来源】：计算机工程. 2020,46(02)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

基于图论的TAL建模示意图

复杂网络具有自组织、自相似、无标度等性质。对于热点地区,蜂窝部署具有随机性,这与复杂网络的性质极为相似。社区结构是复杂网络中的重要特征,图2给出重叠社区划分示例。在基于TAL的位置管理方法中,本文将TA看作复杂网络中的节点,将TAL的设计看作复杂网络中重叠社区的检测问题,不同的TAL(即不同的社区)可以包含相同的TA(即社区中的重叠节点)。本文受文献[7]的启发,对复杂网络中的社区检测算法进行探索,提出一种基于重叠社区检测的TAL划分算法,并利用博弈论进行社区检测。2.2.1 基于博弈论的重叠社区检测

图3给出3种方法寻呼信令开销的对比,可以看出,随着平均速度的增大,3种方法的寻呼开销趋于稳定,这是由于本文将系统呼叫到达率设置为固定数值,因此平均速度对寻呼开销影响不大。同时,本文方法的寻呼开销稳定在82 000左右,TAL-1与TAL-2方法的寻呼开销分别稳定在60 000和45 000左右,本文方法的寻呼开销高于其他2种方法。这是由于TAL方法将TA组织成更大范围的TAL,额外增加了系统的寻呼开销。图4给出3种方法TAU信令开销的对比。由图4可知,随着平均速度由2 m/s提高至14 m/s,3种方法的TAU开销均逐渐增大。这是由于用户移动速度增大,其在TA之间频繁切换并造成大量的位置更新信令开销。本文方法的TAU信令开销较低,而TAL-2方法的TAU信令开销较高,这是因为本文方法将访问频繁的TA划分到不同的TAL中,减少了用户位置更新的次数。

【参考文献】：
期刊论文
[1]LTE位置管理中信令开销的分析[J]. 马俊超,王献.  电子与信息学报. 2014(10)
[2]鉴权与密钥协商过程在LTE系统中的改进[J]. 陈发堂,袁金龙,吴增顺.  电子技术应用. 2012(07)
[3]基于不规则蜂窝网络拓扑模型的位置管理研究[J]. 赵小敏,郎美亚,陈庆章.  软件学报. 2010(06)

硕士论文
[1]LTE系统中跟踪区列表管理方法研究[D]. 旷小红.湖南大学 2015



本文编号：3503923