移动通信网络位置跟踪技术的模拟(4)
在移动性中，移动目标（用户或终端）经常从一个网络位置移动到另一个网络位置。为了能够有效地跟踪移动目标，他们当前位置信息必须存储在网络的特定位置（如位置服务器），并且能被系统检索到。位置管理作为移动性管理技术中的关键控制技术之一，用于实现移动目标位置信息的跟踪、存储、查找、和更新[7]，如图2.1。
图2.1位置管理
当前位置管理的技术主要包括数据库结构的设计、信令网内不同部分之间信令消息的传输。随着移动用户数目的增加，需要新的或改进的方式来有效地支持连续不断增长的用户。其他问题主要包括：安全、动态数据库更新、排队时延、终端寻呼方式以及寻呼时延等。
2.2位置管理的两大功能
位置管理主要包括两个重要功能：位置更新（或称位置注册）和位置查找（寻呼）[8]。其中，位置更新由移动目标向系统报告其位置的变更；位置查找则是系统查找移动目标所在位置的过程。
由于需要存储、查找和更新移动目标的位置信息，围绕着这一问题产生了各种各样的方法。其中，就位置信息的存储而言，有两个极端情形：（1）将移动目标的信息存储在网络的每个节点，这样，移动目标的位置信息容易获得，因而位置查找费用很低。然而，一旦移动目标位置发生变化，就要更新与之相关联的大量数据库，因而位置更新费用非常之大。（2）在网络的任何节点不存储移动目标的信息，这样，在查找移动目标就涉及大面积的搜寻，甚至在整个网络中查找，因而位置查找费用非常巨大。而对于位置数据库的更新策略而言，也有两个极端情形：（1）“总是更新”策略，一旦移动目标发生移动，系统就立即更新位置数据库。这时，位置更新可能非常频繁，相应的开销也比较大，但因为位置数据库中记录的总是移动目标的准确位置，位置查找也就变得非常容易。（2）“永不更新”策略，对于移动台的移动，系统从不更新位置数据库。这时，没有位置更新的任何开销，但对于移动性大的移动目标，其位置查找的开销就可能非常大。因此，位置更新与位置查找在占用系统资源方面是矛盾的，各种位置管理方案也需要在两者的开销之间寻找平衡，以降低总的位置管理开销。
事实上，各种位置管理策略就是在上述两个极端之间，即在位置查找与位置更新之间寻找一个平衡点，一般地，是在“可得性”（Availability）、“精确性”（Precision）和“当前性”（Currency）三者之间选择一个折中方案。“可得性”的选择范围是，从在网络的所有节点存储移动目标的位置信息，到不在任何一个网络节点存储移动目标的位置信息。“精确性”有许多形式，比如存储一些移动目标的可能位置，而不存储其精确位置。“当前性”主要是决定何时更新位置信息，如对于高移动性低呼入的移动目标，在它每次移动时不必立即更新其位置更新信息，位置更新操作可以稍作延迟。
2.3呼叫处理
为了便于实现位置管理，通常将整个网络的覆盖区划分成若干个位置区（LA）与寻呼区（PA）。位置区是移动终端在其中移动而不需要更新位置数据库的信息的区域，一旦移动终端跨越一个LA的边界时，就需要向系统更新位置信息。在蜂窝移动通信中，一个位置区通常包含几个蜂窝小区，其覆盖范围和形状可以固定，也可以根据实际情况状态变化。寻呼区是通信过程中，系统对移动终端进行广播查找的区域。根据寻呼策略的不同，PA可以限于单个小区，直到包括整个系统的所有小区。