蜂窝网中基于频繁轨迹的越区切换算法研究

摘要

随着蜂窝无线通信技术的发展和业务需求的不断增长，小区制逐渐取代先前的大区制。在蜂窝移动通信系统中越区切换是保证通信能够正常进行的基本条件，移动通信最大的特点就是移动性。由于未来移动通信蜂窝小、越区切换频繁、用户数量规模大，移动环境下的通信研究已经成为当前的研究热点，因此移动环境下的越区切换方案研究具有重要的研究意义与应用价值。针对当前蜂窝网中越区切换存在问题，结合移动对象轨迹数据挖掘技术的发展提出了一种新的越区切换判决方案，其基本思想是:(1)利用数据挖掘技术从移动用户的大量历史轨迹数据中发现频繁轨迹;(2)在频繁轨迹集合的基础上产生相应的运动规则;(3)使用匹配策略预测移动对象的位置信息;(4)结合蜂窝网的覆盖情况，将预测结果应用于判决蜂窝网中移动通信的越区切换中。
　　论文简要介绍了移动对象数据挖掘技术的发展与现状，总结了数据挖掘技术中关联规则挖掘典型算法的不足之处。结合移动对象数据独有的特征，将关联规则挖掘算法应用于移动对象频繁轨迹挖掘中，针对经典算法的不足给出改进算法描述并仿真实现改进算法在移动对象频繁轨迹挖掘中的应用，通过与经典算法的对比充分体现出改进算法在效率上的提高。
　　接下来介绍了蜂窝移动通信系统相关的概念，分析了移动环境下实现不间断通信的关键技术，研究了频繁轨迹挖掘在移动对象位置预测中的应用，在改进算法的基础上，给出基于移动对象频繁轨迹的预测方案的模型和流程。针对当前蜂窝网中越区切换的现状，提出在基于预测方案的基础上实现越区切换的算法，给出蜂窝网中基于频繁轨迹的越区切换算法描述并对其和传统越区切换方案进行仿真比较，通过仿真结果展现本文提出的算法的优势所在。
　　本文在总结前人研究成果的基础上提出蜂窝网中基于频繁轨迹的越区切换算法，仿真结果证明本文提出的算法成功的避免了越区切换过程中较频繁的“乒乓切换”问题，降低了误切换率，在一定程度上提高了通信质量，降低了通信代价。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外现状分析

1．3．1 蜂窝移动通信的国内外发展现状

1．3．2 移动对象位置预测技术的国内外发展现状

1．4 本文的主要内容与结构安排

第2章 移动对象轨迹数据挖掘

2．1 移动对象

2．1．1 移动对象的分类

2．1．2 移动对象的特点

2．1．3 移动对象轨迹数据特点与存储方式

2．2 关联规则

2．2．1 关联规则

2．2．2 经典的关联规则挖掘算法

2．3 移动对象轨迹数据挖掘

2．3．1 移动对象轨迹数据挖掘相关概念

2．3．2 移动对象轨迹数据挖掘系统框架

2．4 本章小结

第3章 基于移动对象频繁轨迹挖掘的改进

3．1 传统基于经典算法的关联规则挖掘

3．1．1 算法描述

3．1．2 算法不足之处

3．2 基于改进算法的关联规则挖掘

3．2．1 算法的提出

3．2．2 算法描述

3．3 仿真结果与性能分析

3．3．1 经典算法的仿真结果

3．3．2 改进算法的仿真结果

3．3．3 经典算法与改进算法对比

3．4 本章小结

第4章 蜂窝网中基于频繁轨迹的越区切换算法设计与实现

4．1 蜂窝移动通信系统概述

4．1．1 蜂窝通信系统的构成

4．1．2 越区切换相关的概念

4．2 基于频繁轨迹的越区切换算法的设计

4．2．1 基于频繁轨迹的预测方案

4．2．2 基于预测的越区切换方案

4．3 基于频繁轨迹的越区切换算法的实现

4．3．1 算法系统框架

4．3．2 算法思想原理

4．3．3 算法伪代码

4．3．4 算法实现实例

4．4 仿真结果与性能分析

4．4．1 必要切换与非必要切换分析

4．4．2 非必要切换次数对比分析

4．4．3 误切换率对比分析

4．4．4 切换准确率对比分析

4．4．5 预测以及越区切换判决所需时间

4．5 本章小结

结论与展望

1．本文工作总结

2．对未来工作的展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文