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《南京航空航天大学》 2010年
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移动对象索引方法研究

朱占宇  
【摘要】:随着互联网技术与移动通信技术的发展,手机定位、车辆监控等提供基于位置服务的应用提出了有效管理移动对象数据的要求,推动了移动对象数据库研究的蓬勃发展。在移动数据库的研究中,移动对象索引是一项重要而关键的内容。目前,移动对象索引研究还存在如下两个问题:1)大多数移动对象索引结构只支持移动对象的历史信息或未来信息查询,缺乏对全时态查询的支持;2)实际应用中,移动对象的运动往往受到固定网络的限制,对这类受限网络中的移动对象,传统的索引技术并不适用,需要研究适用于受限网络中移动对象的索引方法。 另一方面,当前的计算系统正向分布式、并行化方向发展;而移动对象数据库又具有处理的数据量大、实时性要求高的特性。为提高处理效率,及时满足多用户的需求,还需要研究分布式多用户环境下的移动对象索引方法。针对上述问题,本文开展了以下研究: 1)研究了移动对象索引的相关技术,并深入研究目前主要的移动对象索引结构,指出其优缺点,进而分析移动对象索引技术目前存在的问题。 2)提出了一种对受限网络移动对象进行全时态索引的方法。文中设计了一种MSMON结构,并采用哈希表和邻接矩阵作为辅助结构,提供对受限网络移动对象过去、现在、未来信息的索引。文中给出了用于MSMON的构造、更新和转储算法。 3)给出了基于上述索引结构的移动对象查询方法。MSMON结构支持自底向上更新和最近邻查询,以及时间片和时间间隔查询,文中给出了具体的查询方法。 对上述方法,本文进行了实验测试,结果表明:MSMON通过采用时间分段的方式对移动对象信息进行分段管理,把死空间和重叠的问题限制在一定的范围,提高了效率;通过采用哈希表作为辅助结构,支持自底向上更新,并支持多种查询操作;因此,MSMON索引结构的性能优于目前广泛用于交通网络移动对象索引的MON-tree,适合于在实际中应用。并且,由于该方法采用时间分段的方式进行数据管理,容易并行化。 4)研究了单核、多核以及分布式系统中的内存管理机制以及它们的异同,并深入研究了DSM实现的关键技术,在此基础上,具体实现了一种DSM,对多机环境下的计算机内存进行统一管理:采用Socket网络编程实现了节点间的通信,使得节点间相互协调地工作;提供了内存的分布与释放、数据的定位和一致性维护等策略。 5)基于本文所实现的DSM,提出并实现了基于分布式共享内存的移动对象索引方法DSM_MSMON。该方法在分布式的系统中用并行的方式管理移动对象的过去、现在和将来信息,支持多种查询。以上研究,采用实验方法进行验证,结果表明:DSM_MSMON在分布式系统中实现了移动对象的全时态索引,具有较高的更新和查询效率,并可同时满足多用户的需求。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP311.13

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