基于DVB-RCS的宽带卫星通信系统资源分配技术研究

摘要

随着全球网络化、信息化的不断发展，地面通信网络已经不能满足人们日益增长的通信需求，通过卫星通信系统向固定和移动用户提供多媒体宽带服务已经成为一种重要的技术选择。为了使用户的资源请求得到最大限度的满足，同时优化带宽利用率和网络的服务质量，迫切需要采用高效的无线资源管理（RRM）技术。无线资源管理的关键技术主要包括：呼叫接入控制算法、带宽分配算法以及时隙位置分配算法等。
　　本文提出了基于DVB-RCS协议下的宽带卫星通信系统方案，重点研究了适合本系统方案的呼叫接入控制算法以及带宽分配算法。
　　本文的主要工作如下：
　　1、给出了基于DVB-RCS的宽带卫星通信系统方案，该方案上行采用MF-TDMA的接入方式，下行采用CWTDM连续波时分复用的方法。对DVB-RCS协议进行了相关介绍，给出了基于DVB-RCS的宽带卫星通信系统资源管理体系。
　　2、在综合考虑卫星通信系统网络中不同类型的业务情况下，提出了适用于宽带卫星通信系统的基于网络效益最大同时保证QoS的CAC策略。相比于BNP算法，本文算法具有更高的系统资源利用率，在系统负载饱和的情况下可以达到95％，并在一定程度上降低了呼叫请求拒绝率。
　　3、针对传统的QoS带宽分配算法未考虑物理层信道条件而导致系统吞吐量不高，以及现有的基于效用函数的跨层带宽分配算法系统公平性下降的问题，提出了一种跨层效用公平算法。该算法利用跨层设计的思想，联合MAC层、应用层的QoS参数和物理层的信道状态条件构造效用函数，将问题转化为求解非线性整数规划问题。仿真结果表明，跨层效用公平算法在公平性仅下降0.006的前提下，可以使得系统的吞吐量增加21个MPEG-TS包。从而在保证用户公平性的前提下，最大化系统的吞吐量，实现了系统公平性和资源利用率的折中。

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第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2宽带卫星资源管理的研究现状

1.3本文的研究内容和结构

第二章 基于DVB-RCS的宽带卫星通信系统方案

2.1系统总体方案

2.2 DVB-RCS协议

2.3基于DVB-RCS的宽带卫星通信资源分配

第三章 呼叫接入控制算法

3.1呼叫接入控制概述

3.2呼叫接入控制的常见算法

3.3基于网络效益最大化和保证QoS的呼叫接入控制算法

3.4仿真及结果分析

3.5本章小结

第四章 兼顾公平的跨层效用带宽分配算法

4.1跨层设计方法

4.2动态带宽分配模型

4.3系统整体带宽分配方案

4.4仿真及结果分析

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1 研究结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢

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