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异构无线网络是多种不同类型无线技术共存、多种不同类型终端共存、实现网络和应用无处不在的“泛在业务环境”的融合性网络,是无线网络现在和未来的发展趋势之一。为了满足异构无线网络下用户的移动性需求,提供泛在的业务,支持不同网络间的无缝切换,移动性管理技术面临着巨大挑战。本文围绕异构无线网络移动性管理技术的关键问题,研究了位置管理的策略与架构、位置数据库结构、寻呼和垂直切换技术,以及应用场景下的位置管理优化算法,并取得如下成果:本文首先提出了一种基于地理位置的统一化位置管理架构,并在此架构下提出了一种新的基于地理坐标的动态位置管理策略。基于地理位置的统一化架构在星地一体的异构网络环境下,基本不改动现有网络内部结构、不影响现有用户的正常使用,将终端在各异构网络的地址信息与其实际的地理位置进行映射,将地理位置作为终端在各异构网络中统一化的位置信息,以满足兼容性、开放性和扩展性的需求。仿真分析表明,该架构比现有架构在位置数据库规模和无线链路开销等指标上具有更好的性能。基于坐标的策略在现有研究以地面接入为主的异构网络场景中增加了低轨卫星网络,通过终端自主定位确定地理位置经纬度坐标,计算得到最佳位置更新半径,脱离了地面小区的限制。仿真分析表明,该策略降低了系统位置管理的资源总开销,比现有的动态位置管理策略具有更优的系统性能。然后,本文将用户的移动特征纳入考虑范畴,提出了一种基于速度的三层数据库结构。该位置数据库结构增设了一个中心指针数据库,并对不同速度的用户设置不同的归属数据库和访问数据库,分别对应不同大小的位置区,进行不同的操作。仿真分析表明,该数据库结构比现有的分层数据库和树型数据库在系统开销等指标上具有更优的性能。同时,本文提出了一种被叫用户反向呼叫策略和一种基于时间序列预测的异构网络接入选择算法。在被叫用户反向呼叫策略中,针对异构网络多重覆盖的特点和系统很难知道用户所有信息的问题,将寻呼流程和垂直切换流程结合起来考虑,由用户选择网络建立通信,并选用覆盖性最好的网络发起寻呼。仿真分析表明,在多数情况下,该策略的性能在系统开销、呼叫成功率和平均时延等指标方面比现有先寻呼后垂直切换的方法更优。在基于时间序列预测的网络选择算法中,针对网络流量存在自相似性,在用户终端选择网络进行接入时,基于时间序列对备选网络的未来流量进行预测,在最优备选网络可能拥塞时选择次优网络建立通信链路。仿真分析表明,该算法达到负载均衡的目的,降低了系统的呼叫阻塞概率和切换中断概率,减小了系统开销。最后,针对公共交通这一应用场景,本文提出了用户聚合算法。该算法利用移动用户的相关性特征,借鉴移动子网的思想,通过组成逻辑群,用群首用户代替群内其他用户进行位置管理相关操作。仿真分析表明,该算法在基本不改变网络物理结构和增加寻呼开销的同时,降低了位置更新开销,并可与现有的优化算法叠加使用,提高了系统性能;该算法与具有相似思路的移动子网方法相比,不增加额外设备,不对用户接入的选择进行限制,在系统开销上也具有更优的性能。本文的研究内容丰富了对异构无线网络移动性管理技术的研究,所得的研究成果具有一定的理论价值和应用价值,为技术的工程应用提供了参考依据。