LTE网络位置管理方案建模与开销分析

发布时间：2017-04-30 21:01

  本文关键词：LTE网络位置管理方案建模与开销分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在移动通信网络中,位置管理负责跟踪用户设备(User Equipment, UE)的位置,当有呼入呼叫到达时能够成功的将呼叫传递给UE。位置管理包括两个操作：位置更新和寻呼。位置更新是根据UE位置的变化动态的更新其保存在网络的位置信息；寻呼是当有呼入呼叫到达时,网络根据UE保存在网络的位置信息寻呼相应的区域来找到UE并建立通信连接的过程。LTE网络采用基于跟踪区列表(Tracking Area List, TAL)的位置管理方案,在该方案中,多个跟踪区(Tracking Area, TA)组成一个跟踪区列表。当UE进入一个新的小区,且该小区所在的跟踪区不在分配的跟踪区列表中,此时UE需要执行一次跟踪区更新(Tracking Area Update, TAU)。针对现有的基于TAL位置管理方案研究没有考虑呼叫持续时间以及只是简单地采用并行寻呼的不足,本论文引入呼叫持续时间,此时对UE位置管理的建模需要同时考虑呼叫到达间隔时间和呼叫持续时间。通过分析UE在这两种不同时间情况的位置更新过程,改进原有的嵌入式马尔可夫链模型,使用串行寻呼得到两次连续呼叫到达间隔的信令开销闭合解析式。仿真验证分析结果的正确性,对比现有的基于TAL位置管理方案得出其能有效的降低位置管理信令开销。同时分析了呼叫到达间隔时间、呼叫持续时间以及其他参数对系统信令开销的影响,得到更符合实际场景的信令开销结果。对于应用于小蜂窝网络的基于位置锚位置管理方案没有考虑呼叫持续时间以及分析呼叫结束后不执行位置更新(Call Without Location Update, CWLU)和呼叫结束后执行位置更新(Call Without Location Update, CWLU)两种呼叫处理模型对方案的影响。本论文通过嵌入式马尔可夫链模型推导出两种模型下基于位置锚位置管理方案的信令开销闭合解析式。仿真验证正确性,分析了两种模型对方案的影响。通过与该方案文献的闭合解析式计算结果对比得出其为本论文的特例。同时由于基于位置锚方案会大大增加系统的复杂度,通过将该方案与本论文基于TAL位置管理方案两者的信令开销以及寻呼时延进行对比,得出当基于TAL位置管理方案应用于小蜂窝网络时,可以通过选取合适的TA大小来达到与基于位置锚方案一样的开销性能,通过采取CPLU模型可以带来较低的呼叫处理时延,改善系统性能。
【关键词】：位置管理 小蜂窝 位置锚 跟踪区列表 嵌入式马尔可夫链
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 课题的研究背景11-13
• 1.1.1 移动通信技术现状11-12
• 1.1.2 位置管理简介12-13
• 1.2 LTE网络架构13-14
• 1.3 位置管理信令过程14-17
• 1.3.1 跟踪区更新信令过程14-16
• 1.3.2 寻呼信令过程16-17
• 1.4 本论文的主要研究内容和结构安排17-18
• 第2章 现有的位置管理方案分析18-26
• 2.1 网络拓扑结构和移动模型18-22
• 2.1.1 网络拓扑结构18-19
• 2.1.2 移动模型19-22
• 2.2 现有的位置管理方案22-25
• 2.2.1 位置更新方案22-24
• 2.2.2 寻呼方案24-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 基于跟踪区列表位置管理方案的开销分析26-43
• 3.1 概述26-27
• 3.2 TAL结构和参数设置27-28
• 3.2.1 TAL结构27
• 3.2.2 参数设置27-28
• 3.3 嵌入式马尔可夫链模型28-33
• 3.4 信令开销33-35
• 3.4.1 位置更新信令开销33-34
• 3.4.2 寻呼信令开销34-35
• 3.4.3 总信令开销35
• 3.5 结果验证和性能分析35-42
• 3.5.1 结果验证35-36
• 3.5.2 性能分析36-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第4章 小蜂窝网络位置管理方案的开销分析43-61
• 4.1 概述43-44
• 4.2 基于位置锚的位置管理方案44-45
• 4.3 参数设置45-46
• 4.4 CWLU模型的信令开销46-50
• 4.4.1 嵌入式马尔可夫链46-49
• 4.4.2 信令开销49-50
• 4.5 CPLU模型的信令开销50-52
• 4.6 结果验证和性能分析52-59
• 4.6.1 通过仿真验证分析结果的准确性52-53
• 4.6.2 性能分析53-59
• 4.7 本章小结59-61
• 总结与展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果68

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本文编号：337553