移动计算环境中位置相关数据管理

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1、复旦大学博士学位论文移动计算环境中位置相关数据管理姓名：陈良刚申请学位级别：博士专业：计算机软件与理论指导教师：施伯乐20030410摘要摘要随着移动通信技术的迅速发展和投入使用，移动设备的大量普及，这种使用户可以在任何时候、任何地点访问所需信息的新的计算模式一移动计算已成为当前研究的热点。在移动计算环境中，用户需要访问跟他们地理位置相关的应用和数据，如查找陌生地方的信息、本地生活方式数据等，对这类位置相关数据(LDD)的管理已成为移动计算研究中新的研究方向。论文首先定义了位置相关数据(LDD)和位簧相关查询(LDQ)。提出了一个基于SQL语言的位置相关

2、查询语言LDSQL，它结合过去的空间查询语言，扩充了对位置相关数据的支持，能有效地处理位置相关查询。LDSQL增加了新的条件子句，包括限制对象查询范围的区域条件子句locOb．IRegion限制连续查询有效范围的条件子旬cQuyRegion，cQuyPeriod；设置连续查询的更新模式与阈值的cQuyMode等。最后讨论了位置相关查询处理过程，位置转换、位置粒度调整、位置误匹配问题。然后，提出了一个使用概括数据库(generalizeddatabases)和位置概念层次(concepthierarchies)的位置相关查询近似回答模型。在移动计算环境中，

3、由于移动性、频繁断接性、无线连接的低带宽、无线网络的不稳定等特征，在可接受的时间内，用户可能得不到完整的查询回答。然而，在已知正确性和精确性限制的情况下，近似回答可以满足一些移动用户。在这个计算模型中，用移动设备中缓存的原始数据库的压缩形式(概括数据库)来回答查询。概括数据库比原始数据库(primitivedatabases)小很多，更容易在移动设备上存储。在断接或弱连接期间。用概括数据库回答位置相关查询，给出近似的结果，当更好的连接可用时，通过访问原始数掘库可确认这个结果。为了构造概括数据库，提出了一个用位置概念层次概括原始数据库的算法。最后讨论了相对

4、于存储、传输和查询处理代价的性能分析。第三，提出了基于语义的位置相关数据管理。在位置相关查询中，位置扮演了一个特殊的角色，它提供了访问数据的额外语义标准。位置相关查询更多体现了位置的语义局部性，即，接近移动用户当前位置和在移动用户移动方向上的LDD数据项更可能在将来被访问，而不是静态空间局部性(空间局部性意味着物理存储接近的数据项更可能被～起访问)。用语义缓存模式管理位置相关数据，提出了一个利用位置语义局部性的语义缓存LPFDR替换策略，使缓存内容随着用户的移动而改变。在各种工作负载类型中，LPFDR充分利用了位置的语义局部性。复旦大学博士学位论文摘要第

5、四，提出了一个基于线性约束数据库的位置相关查询处理模型。在这个数据模型中，移动对象的位置被描述为时间的连续向量函数，用微分几何技术研究移动对象的逻辑性质，用位置、速度、加速度描述位置相关操作和关系。我们也提出了一个基于线性约束查询语言的位置相关查询语言，用于描述位置相关查询，这个语言具有多项式时间复杂性。第五，提出了一个位置相关服务中间件体系结构，它位于移动用户和服务器之间。这个中间件用于位置转换，位置粒度调整，位置误匹配问题。这个体系结构也支持QoS和涉及多个服务器的复杂查询。关键词：移动计算、移动数据库、约束数据库、位置相关查询、语义缓存、查询处理、

6、概念层次复旦大学博士学位论文AbstractWiththeadvancesinwirelesscommunicationtechnology,userscanaccesstheinformationtheyneed，anytime，anywhere．Mobilecomputingisaresearchhotpointcurrently．Inmobilecomputingenvironment，usersneedtoaCCeSSapplicationsanddatawhichrelatedtotheirgeographicalposition，seekin

7、ginformationaboutunfamiliarplacesorlocallifestvledata．Locationdependantdatamanagementhasbecomethenewresearchdireetionofmobilecomputing．First，wedefinelocationdependentdataandlocationdependentquerycompletely．Wegivetheclassificationcomparisonaftertheanalysisoflocationdependentapplic

8、ationinmobilecomputingenvironment．Weprop