一种用于位置数据库结构调整的增量聚类算法

在移动通信网络环境中,如何合理地组织和存储移动对象的配置信息,从而有效地降低查询和更新代价是位置管理中的一个重要问题.将数据挖掘应用到移动计算环境中是一项具有挑战性的研究课题,具有广阔的应用前景.区域划分能够优化位置数据库的拓扑结构,有效地降低查询和更新代价.但是随着时间的迁移,用户的移动模式会发生改变,导致原有区域的划分与当前的移动模式不符,因此产生了动态区域划分这一亟待解决的重要问题.聚类可以很好地解决区域划分问题,而对于动态区域划分问题,如果仍然采用聚类来解决,就等于重新划分,没有充分利用原有划分的信息,所需代价很大.提出了一种增量的聚类算法来解决动态区域划分问题.该方法以较小的代价调整原有划分,使得新得到的划分仍然满足区域划分所需满足的条件.     

移动计算系统中的自适应位置更新策略

移动计算系统中一个很重要的问题就是管理移动客户机的实时位置.在现有商业的移动计算系统中,采用一种两层的体系结构.这种两层的结构不具有可扩展性,因而不能适应具有大量移动用户的新型移动计算应用.人们提出了一种新的层次结构的位置数据库结构,系统中的位置数据库组成一个树形结构以方便移动用户位置查找.尽管这种结构把位置更新及查询的任务在系统中的所有位置数据库中进行了分摊,它也有其自身的弱点:位置更新的代价较大及位置查询的延迟较长.研究了树形位置数据库结构中的位置更新策略,给出了一个位置变更的阈值计算方法,以使得位置管理的代价最少.     

一种基于位置数据库聚类的动态适应缓存位置信息策略

移动环境中提高定位移动用户性能的一个重要方法是缓存用户的位置信息,然而已经提出的缓存策略针对的是单个用户,造成缓存的效率不高,针对群体用户提出了一种基于位置数据库聚类的动态适应缓存位置信息(DACaL)策略,其中位置数据库聚类算法通过挖掘群体移动用户的运动模式对位置数据库进行聚类,以确定缓存层次和降低位置管理的代价,动态适应缓存位置信息算法根据聚类结果对位置数据库进行重组,在相邻聚类之间缓存位置信息,建立旁路指针,以缩短消息传输的路径和减少查询位置数据库的次数,实验表明,DACaL策略能够有效地降低总体代价,性能上优于相关策略,     

移动计算系统中位置数据库组织

移动计算系统中移动用户的位置信息管理是非常重要的问题。目前,商用移动通信系统采用两层结构组织的位置数据库管理移动用户位置信息。由于其可扩展性较差,人们提出把位置数据库组织成树状的层次结构来管理移动用户位置信息。不同移动单元的位置数据库组织对移动用户位置管理代价有很大影响,本文考虑到不同移动单元中移动用户的移动模式特点,基于集合覆盖理论,设计实现了一个启发算法来对位置数据库进行组织,减少了位置管理的代价。实验显示,该位置数据库聚簇显著减少了位置更新的代价。     

面向频繁位置更新的不确定移动对象索引策略

位置不确定性是移动对象的重要特点之一。已有的不确定移动对象索引技术旨在提高查询效率,但是当移动对象位置频繁更新时,存在更新代价较大的问题。针对移动对象频繁位置更新引起的开销增加问题,在TPU-tree索引结构上支持移动对象群组划分策略,给出了一种适用于频繁位置更新的索引结构GTPUtree。在此基础上提出了基于空间轨迹相似度的群组划分算法STSG(spatial trajectory of similarity group)和不确定移动对象群组更新算法。GTPU-tree通过减少同一分组中移动对象的更新次数,降低磁盘I/O次数,从而降低更新代价。通过实验对基于GTPU-tree和TPU2M-tree等索引结构的算法效率进行了对比分析,结果表明GTPU-tree相比于TPU2M-tree在移动对象数量较大时,GTPU-tree的更新代价将低于TPU2M-tree;与TPUtree相比插入性能提高约30%,更新代价降低约35%。     

分布式环境下连续概率Skyline查询

Skyline计算是多准则决策,数据挖掘和数据库可视化的重要操作。移动对象在运动过程中,由于位置信息的不确定,导致局部各数据点间的支配关系不稳定,从而影响全局概率Skyline集合。针对分布式环境下不确定移动对象的连续概率Skyline查询更新进行研究,提出了一种降低通信开销的连续概率Skyline查询的有效算法CDPS-UMO,该算法在局部节点中对局部概率Skyline点的变化进行跟踪;提出了有效的排序方法和反馈机制,大大降低了通信开销和计算代价;提出一种基本算法naive,与CDPS-UMO进行了对比实验,实验结果证明了算法的有效性。     

位置相关查询处理的近似回答

位置相关应用在移动计算环境中日趋流行．为了提高系统性能和便于断接操作，可适当放松一些标准来提高可用性．提出了一个使用概括数据库的位置相关查询处理模型，当被访问的原始数据库不合适或不可用时，该查询处理模型能用缓存在移动设备中的概念层次和概括数据库返回近似查询．这个模型提供了在断接期间更优化的数据使用，能有效地利用低的带宽和有限的内存，可提供不同等级查询的近似回答．讨论了包括传输、查询处理代价的性能分析．     

一种针对查询调度的位置分析算法

随着无线通信网络和移动设备的普及,移动计算中的位置相关查询技术得到广泛应用。在此类应用中,查询者位置的移动会导致查询结果的过时。该文针对此问题,提出了一种新的位置分析算法,称为位置全局分析(GAL),对查询客户端的位置作基于位置相关数据的分析;分析结果可帮助决定查询在系统中的优先级,指导系统对查询的全局安排,从而提高查询的正确性与系统性能。     

基于GLR的动态位置管理方法

为平衡位置更新代价和寻呼代价,结合网关位置寄存器的三层数据库结构,设计一种基于移动域的动态位置管理方法。根据移动速度和呼叫到达率调整移动域大小,降低位置管理总开销。根据呼叫移动比选择寻呼策略,优化位置管理性能。仿真结果表明,采用该方法可以获得最优移动阈值。     

一种基于道路网络的移动目标数据库模型

移动目标数据库(moving object database)有别于一般数据库技术的重要特征之一就是不仅可以对移动目标在数据库记录的时刻进行位置查询,而且可以对不同记录时刻之间以及未来时刻的位置进行查询,其研究的首要问题是建立移动目标运动及位置更新模型.目前有大量依靠其他辅助设备(如GSM网络)定位的盲终端设备(如移动电话,PDA等),存在着MOD管理的潜在需求,需要对它们建立合适的运动及位置更新模型,来为移动用户提供基于位置的服务.针对这类无自定位能力的移动目标,利用它们通常运动在城市的道路网络上这一特点,提出了基于道路网络的移动目标历史和未来速度计算模型,在此基础上提出了基于道路网络的非等时位置更新模型.与传统的速度计算模型相比,基于道路网络的移动目标历史和未来速度计算模型在考虑移动目标定位误差时可以降低移动目标位置预测的误差;与等时位置更新模型相比,基于道路网络的非等时位置更新模型在平均预测误差相近的情况下,可以减少移动目标和定位设施之间的通信量.     

移动通信网络中自适应的寻呼策略研究

移动通信网络中,位置管理用于跟踪移动台,有位置更新和寻呼两个基本操作。现行位置管理策略在查找移动台时对整个位置区进行同步寻呼,由于位置区由众多小区组成,而移动台只在其中一个小区,所以现行策略造成了网络资源的大量浪费。该文基于增强学习理论与方法,提出了自适应的多阶段智能寻呼策略,通过学习寻呼过程所获得的移动台位置信息,动态调整各阶段所寻呼组的小区,以降低寻呼费用。仿真实验结果表明,所提出的寻呼策略能较大地降低寻呼代价。     

一种基于动态概率的定位管理策略

提出了基于动态概率的定位管理方法, 能够适用于多种移动模式.该方法包括在不同情况下分别使用基于方向和基于距离的位置更新策略以及一种动态的基于用户定位概率和方向概率的终端寻呼策略.给出了根据移动单元居住位置的概率和移动单元运动的方向概率来决定更新方法和寻呼策略的分析模型.通过位置更新和终端寻呼的代价可决定位置更新和终端寻呼的总的平均代价.实验证明动态的基于用户定位概率的终端寻呼策略的寻呼代价远小于ring-by-ring的终端寻呼代价.     

一种基于GLR的3G网络呼叫建立机制

针对现有3G系统传递过程中系统开销较大的问题,提出一种改进的基于网关位置寄存器(GLR)的3G网络呼叫建立机制。利用GLR在3G网络中的作用,采用本地路由和缓存策略改进现有3G系统中的呼叫建立机制。仿真结果表明,在该机制中,存在一个最优的移动域门限值来平衡位置更新和终端寻呼的代价,从而获得位置管理总代价最小化。     

基于不规则蜂窝网络拓扑模型的位置管理研究

针对当前大多数位置管理策略的研究都是假设在同大小、同形状、同分布的蜂窝网络下实现的,提出了基于不规则分布的蜂窝网络结构(包括宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝)的位置管理策略,通过将邻近的蜂窝重组并根据基站广播的蜂窝坐标CC(cell coordinates)计算当前所在蜂窝到当前位置区最后报告所在蜂窝的实际距离,并提出了基于实际距离和方向角的动态位置更新算法.最后,通过半马尔可夫决策过程推导两次寻呼到达间的位置管理总代价计算公式.数值分析结果表明,当移动用户运动特性很强时,选择个性化的扇形位置管理策略在位置更新与寻呼总代价上优于无个性的圆形位置区.     

移动通信网中位置管理算法仿真平台设计

与移动通信网中的位置管理紧密相关的两个问题是位置更新和寻呼。目前，围绕着各种移动模型，越来越多的位置管理算法被提出，以减少位置更新和寻呼的总代价。给出了一种仿真实现方法，设计出一个位置管理算法仿真验证平台，详细描述了仿真平台模块功能和仿真流程。     

基于移动的位置管理策略中最优寻呼研究

位置管理是个人通信网络的一个挑战性问题,用于跟踪移动台,有位置更新与寻呼两个基本操作.在一些知名的位置管理策略中,基于移动的位置管理策略(movement-based location management scheme)具有简单易行的特点:各移动台只需记住所越过的小区边界次数,一旦这个数超过事先定义的一个整数--移动门槛,就进行位置更新操作.在移动台的呼入符合泊松分布,移动台在各个小区的逗留时间符合指数分布的条件下,推导了基于移动的位置管理策略中移动台移动距离的概率分布及平均距离公式,并基于这些概率分布给出了最优顺序寻呼算法.最后,给出数值分析结果,以说明所给出的寻呼策略比其他已有策略更优.