位置管理在移动通信网络中起着非常重要的作用,其目的是高效地跟踪处于空闲模式下的移动用户(User Equipment, UE)的位置,以保证当有呼叫到达时,网络能快速准确地定位到目.标UE并建立通信链路。性能分析对位置管理方案的确定和网络系统设计起着关键作用,而信令开销分析是评价位置管理方案性能的重要指标。现有很多算法对2G/3G/4G所采用的位置管理机制进行完善和改进,其中包括基于运动的位置管理方案和4G网络采用的基于跟踪区列表的位置管理方案。首先,针对2G/3G网络中的基于运动的位置管理方案没有完全考虑网络的HLR/VLR (Home Location Register/Visitor Location Register)结构,本论文考虑网络的HLR/VLR架构,采用流体流动模型,提出一种嵌入式马尔科夫链模型,分析呼叫到达间隔服从指数分布、小区驻留时间服从一般分布时的位置管理信令开销,得到了两次呼叫到达之间位置更新开销和寻呼开销的闭合表达式,得到了使位置管理开销最低的最佳运动阈值,并分析了不同参数对基于运动的位置管理方案的影响。其次,由于跟踪区列表的分配方案很大程度上影响着4G LTE网络中基于跟踪区列表的位置管理方案的性能,而至今没有研究能够提出一种最优化的跟踪区列表分配方案使得基于跟踪区列表的位置管理方案的信令开销最低,本论文致力于寻找一种最优化的跟踪区列表的分配方案。利用本地用户活动范围小、运动规律性强的特点,提出了一种嵌入式马尔科夫链模型分析基于跟踪区列表的位置管理方案的信令开销,得到了两次呼叫到达间位置更新开销和寻呼开销的数学公式,得到了使位置管理的信令开销最低的跟踪区列表的分配方案,并分析了不同参数对基于跟踪区列表的位置管理方案的影响。本文的分析方便人们找到基于运动的位置管理方案的最佳运动阈值和基于跟踪区列表的位置管理方案的最佳跟踪区列表分配方案,所建立的嵌入式马尔科夫链模型适用性广泛,所得到的结果能为移动通信网络系统架构配置提供理论基础。