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。     

基于聚类的位置数据库动态重组

在无线移动计算环境中,如何合理地组织和存储移动对象(mobile object)的配置信息从而有效地降低查询和更新代价是位置管理(location management)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.从数据挖掘的角度出发,提出了一种优化位置数据库的解决方案.首先采用一种新的层次聚类算法对移动日志聚类,然后根据聚类的结果对位置数据库动态重组,从而有效地降低了查询和更新代价.     

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.     

低轨卫星通信网络中动态位置更新管理方案

移动性管理是LEO(低轨卫星(low earth orbit))卫星网络通信系统中的一个重要问题.提出了LEO网络中一种改进的基于移动的位置更新和寻呼方案.在这种方法中我们引入了"元小区"概念,它由两个相邻波束组成.首先阐述了基于"元小区"模型的位置管理策略,然后推导了基于移动的动态位置管理的数学模型,并利用该模型分别计算了LEO网络中单位呼叫的位置更新和寻呼代价.通过元小区方案和普通小区的在各种网络参数环境下的性能比较证明了"元小区"方法的有效性和健壮性.最后为了进一步减小"元小区"方法中的寻呼代价,提出了强制更新策略,它强制移动终端在穿越两颗卫星覆盖区的边界时进行位置更新操作.     

移动对象位置预测的索引方法

当前对移动对象位置预测查询的研究中，索引结构的查询性能成为关注的热点，而忽视其更新代价。针对现有方法中存在的更新缺陷，本文以TPR-tree为基础提出两种索引方法（ETPR-tree和BiR-tree）。实验结果表明，采用辅助索引结构的BiR-tree具有最优的查询和更新性能。     

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,     

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。     

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.     

嵌入式移动数据库系统中的数据查询

数据库技术一直在随着计算的发展而不断进步,凡是有数据的地方,就要用到数据库来协助管理数据。本文介绍了位置相关查询优化和数据广播两种普遍用于移动数据库查询的方法,并结合移动数据库中的缓存技术,提出了嵌入式移动数据库的查询优化方法。     

基于层次组织位置数据库的连续位置相关查询处理

1 引言现有的数据库系统一般假设数据在未被显式修改前是不变的,例如:如果字段salary的值是30.000,那么只有通过事务更新才会改变该字段的值。但对连续变化的对象,如移动对象的位置,应用传统的数据库管理系统来管理会造成两种结果:或者移动对象位置的频繁更新占用大量的系统资源;或者使用移动对象过时的位置信息而导致错误的决策。     

基于移动数据库的事务处理模型的研究

对移动数据库的关键技术之一事务处理进行了分析与探讨。在分析现有移动事务处理模型的基础上，结合研究开发的嵌入式移动数据库系统SwiftDB，提出增加接入代理层的事务处理系统结构，并根据移动计算环境的特点和具体应用需求，分析了移动节点上事务状态，改进两级复制模型的移动事务解决方案。     

移动台自调控的移动性管理策略

在移动通信系统中，移动性管理是一个具有挑战性的研究内容，提出了移动台自调控移动性管理策略：引入一个控制参数m，移动台根据系统的实际查找时间，采用指数平均方法预测下一次查找时间，进而对m进行调节，以平衡系统在位置更新有位置查找方面的费用，提高系统的整体效率，给出了具体的算法，并对这一策略与基本的移动性管理策略及普通的“指针推进策略”的代价进行对比。     

一种广域移动服务定位技术

IETF建议的服务定位协议(Servi Location Protocol…SLP)使得计算机很少需要(甚至不需要)静态地配置就可以自动发现并方便地使用所需的网络服务。然而，SLP并不适用于在广域网范围内进行服务的定位以及选择，而且不能够有效地支持移动计算特别是服务移动情况下的服务定位与选择。因此，本文提出了一种广域移动服务定位技术，它通过层次结构的目录代理(Directozy Agent…DA)有效增强了SLP在广域网中的可扩展性，并在设计时充分考虑了移动服务问题，为SLP提供了对移动计算的支持。这种技术具有良好的可扩展性，容错性以及移动支持功能。     

基于位置服务器树的移动汇聚点的位置管理与路由协议

对于无线传感器网( WSN),提出了基于位置服务器树的移动汇聚点(Sink)的位置管理与路由协议LSTLMRP( Location Server Tree based Location Management and Routing Protocol).当汇聚点移动时,它只需对它的局部位置服务器树或整个位置服务器树,而不...     

A hybrid positioning system for technology‐independent location‐aware computing

Location‐aware computing is a form of context‐aware mobile computing that refers to the ability of providing users with services that depend on their position. Locating the user terminal, often called positioning, is essential in this form of computing. Towards this aim, several technologies exist, ranging from personal area networking, to indoor, outdoor, and up to geographic area systems. Developers of location‐aware software applications have to face with a number of design choices, that typically depend on the chosen technology. This work addresses the problem of easing the development of pull location‐aware applications, by allowing uniform access to multiple heterogeneous positioning systems. Towards this aim, the paper proposes an approach to structure location‐aware mobile computing systems in a way independent of positioning technologies. The approach consists in structuring the system into a layered architecture, that provides application developers with a standard Java Application Programming Interface (JSR‐179 API), and encapsulates location data management and technology‐specific positioning subsystems into lower layers with clear interfaces. In order to demonstrate the proposed approach we present the development of HyLocSys. It is an open hybrid software architecture designed to support indoor/outdoor applications, which allows the uniform (combined or separate) use of several positioning technologies. HyLocSys uses a hybrid data model, which allows the integration of different location information representations (using symbolic and geometric coordinates). Moreover, it allows support to handset‐ and infrastructure‐based positioning approaches while respecting the privacy of the user. The paper presents a prototypal implementation of HyLocSys for heterogeneous scenarios. It has been implemented and tested on several platforms and mobile devices. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Concurrency control strategies for ordered data broadcast in mobile computing systems

Although data broadcast has been shown to be an efficient method for disseminating data items in mobile computing systems, the issue on how to ensure consistency and currency of data items provided to mobile transactions (MT), which are generated by mobile clients, has not been examined adequately. While data items are being broadcast, update transactions may install new values for them. If the executions of update transactions and the broadcast of data items are interleaved without any control, mobile transactions may observe inconsistent data values. The problem will be more complex if the mobile clients maintain some cached data items for their mobile transactions. In this paper, we propose a concurrency control method, called ordered update first with order (OUFO), for the mobile computing systems where a mobile transaction consists of a sequence of read operations and each MT is associated with a time constraint on its completion time. Besides ensuring data consistency and maximizing currency of data to mobile transactions, OUFO also aims at reducing data access delay of mobile transactions using client caches. A hybrid re-broadcast/invalidation report (IR) mechanism is designed in OUFO for checking the validity of cached data items so as to improve cache consistency and minimize the overhead of transaction restarts due to data conflicts. This is highly important to the performance of the mobile computing systems where the mobile transactions are associated with a deadline constraint on their completion times. Extensive simulation experiments have been performed to compare the performance of OUFO with two other efficient schemes, the multi-version broadcast method and the periodic IR method. The performance results show that OUFO offers better performance in most aspects, even when network disconnection is common.     

“Cache and Carry” for Location Management in Mobile Information Systems

Recent development of hardware technologies such as communication medium which advances from wired to wireless has led to the emergence of mobile information systems. A major problem in such a mobile information system is how to locate mobile clients. This is named the location management issue. Two major costs are involved in managing a mobile client's location: the movement cost and the locating cost. Past methods can only minimize one of the two costs, but not both. The major contribution of this paper is to present methods that minimize both costs simultaneously. Our performance analysis proves that the proposed methods are superior to the past ones.