【摘要】：隨著智能手機與通信技術(shù)的高速發(fā)展,終端數(shù)量爆炸式增加,移動互聯(lián)網(wǎng)滲入到了人們生活的方方面面。無線用戶希望在任何時間任何地點進行高質(zhì)量的通信,這對第五代通信系統(tǒng)(Fifth Generation,5G)和未來通信系統(tǒng)提出了重大挑戰(zhàn)。用戶移動性研究可以在切換管理、資源預(yù)留等方面對移動通信提供基礎(chǔ)支撐,應(yīng)對流量和設(shè)備數(shù)量的增加帶來的需求增加問題,提升服務(wù)魯棒性,降低能耗與通信時延。本文在用戶移動性理論和預(yù)測模型方面完成三個主要工作:(1)進行用戶移動可預(yù)測性的實證分析�；趦蓚�真實數(shù)據(jù)集對移動可預(yù)測性理論進行實證分析,驗證了可預(yù)測性理論的有效性,分析了呼叫細(xì)節(jié)記錄數(shù)據(jù)集中用戶可預(yù)測性與理論上界,其真實熵的均值比時間無關(guān)熵和隨機熵的均值分別降低34%和66%;揭示了可預(yù)測性實際度量的數(shù)據(jù)集依賴性,基于高校消費數(shù)據(jù)集分析了高校學(xué)生的移動可預(yù)測性,說明了數(shù)據(jù)集內(nèi)個人信息不同和數(shù)據(jù)集間不同都導(dǎo)致可預(yù)測性差異;現(xiàn)有移動可預(yù)測性研究工作大多基于通信數(shù)據(jù)集、網(wǎng)絡(luò)簽到數(shù)據(jù)集等,本文則將可預(yù)測性理論首次應(yīng)用到校園消費數(shù)據(jù)集,拓展了可預(yù)測性理論的應(yīng)用范圍。(2)提出基于擴散核的單用戶移動性預(yù)測模型,論證了理論可預(yù)測性與實際預(yù)測性能的對應(yīng)關(guān)系可用復(fù)合高斯函數(shù)進行建模。本文提出使用時空軌跡訓(xùn)練的擴散核移動性預(yù)測模型,將用戶的時空軌跡映射為指定域內(nèi)的擴散過程,結(jié)果證明該模型可實現(xiàn)約4%的預(yù)測準(zhǔn)確度提升。針對熵值處于同一水平的用戶的實際預(yù)測性能有差異這一現(xiàn)象,論證了可用復(fù)合高斯分布對實際預(yù)測準(zhǔn)確度與可預(yù)測性熵值的對應(yīng)關(guān)系建模。(3)提出相似用戶輔助的移動性預(yù)測模型,闡明了相似用戶的移動信息可提升預(yù)測性能。使用關(guān)聯(lián)分析算法挖掘用戶的關(guān)鍵移動模式,引入用戶移動相似度的定義,計算用戶之間移動相似度,確定最相似用戶。提出了相似用戶輔助的移動性預(yù)測模型,設(shè)計了移動性預(yù)測算法,討論模型中權(quán)重系數(shù)和閾值參數(shù)對預(yù)測性能的影響,預(yù)測結(jié)果證明該模型的預(yù)測準(zhǔn)確度比單用戶模型提升了4%。本文對可預(yù)測性理論進行了實證分析,證明了其有效性、數(shù)據(jù)集依賴性和可拓展性,提出的基于擴散核的單用戶預(yù)測模型和基于相似用戶輔助的移動性預(yù)測模型與現(xiàn)有模型相比實現(xiàn)了性能提升。本工作對于移動性預(yù)測的理論拓展和實際應(yīng)用都具有重要價值。
【圖文】：

視頻直播、餐飲外賣等應(yīng)用加快普及，刺激移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費保持高速逡逑增長。２０１８年，移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費達７１１億ＧＢ，比２０１７年增長１８９．１％，，逡逑增速較２０丨７年提高２６．９個百分點。如圖１．１所示，全年移動互聯(lián)網(wǎng)接入月戶均流逡逑量（ＤａｔａｆｌｏｗｏｆＵｓａｇｅ，ＤＯＵ）達邋４．４２ＧＢ／月邋／邋戶，是邋２０１７邋年的邋２．６邋倍；１２邋月當(dāng)月逡逑ＤＯＵ高達６．２５ＧＢ／月／戶。其中，手機上網(wǎng)流量達到７０２億ＧＢ，比２０１７年增長逡逑１９８．７％，在總流量中占９８．７％ｍ。移動互聯(lián)網(wǎng)滲入到了人們生活的方方面面，手逡逑機用戶的通信需求急劇增加，人們希望在任何時間任何地點進行高質(zhì)量的通信。逡逑通信需求的增加給通信系統(tǒng)帶來了巨大挑戰(zhàn)，如何高質(zhì)量地滿足通信需求，是需逡逑要解決的重要問題�；谟脩粢苿有袨橐�(guī)律對無線網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化是解決該問題逡逑的一個有效方法。尤其在５Ｇ系統(tǒng)中，用戶移動性研宄可以幫助彌補現(xiàn)有技術(shù)的逡逑不足，提升通信服務(wù)的魯棒性以及降低總能耗與通信時延［２］。逡逑人類移動性（Ｈｕｍａｎ邋Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）研究是研宄人類社會中個體／群體在地理空間逡逑單位：億ＣＢ邐單位：Ｇ？月／戶逡逑１２００邋１邐４．４２邐ＩＩ逡逑１０００邋／邐４．０逡逑８００邋１邋／邋＂邋３

圖１．２論文研究內(nèi)容結(jié)構(gòu)逡逑備，以實現(xiàn)高質(zhì)量連續(xù)的用戶服務(wù)。本文基于時空軌跡對用戶移動行為可預(yù)測性逡逑進行分析，提出移動性預(yù)測模型，研究內(nèi)容框架如圖１．２所示。逡逑（１）
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：F274;TN929.5

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本文編號：2698557