● 摘要
卫星通信具有其他通信手段无法比拟的优势(覆盖地域广、不受地域限制以及通信方式机动灵活等),成为各国竞相争夺的信息“制高点”。由于卫星网的特殊性(传输长时延、卫星动态性、星上能力有限等),卫星网络在用户接入、业务QoS保证以及提高无线资源利用率等方面面临更大的挑战。本文针对卫星网的特殊性,结合卫星多波束无线通信的应用背景,开展卫星移动用户无线接入技术研究和卫星无线资源的管理,主要研究内容如下:1、分析了宽带卫星系统的网络结构、各层的协议和技术的现状,给出了宽带ATM (Asynchronous Transfer Mode 异步传输网)卫星网络的整体结构、卫星上行MF-TDMA (Multi-Frequency Time-division Multiple-Access 多频时分多址接入) 链路的详细设计方案以及面向连接的星地链路通信建立和维持过程详细设计方案。2、重点研究MF-TDMA通信时隙资源管理技术,提出了动态确定载波信道的信道选择方法,平衡了各载波负载,提高了时隙资源利用率;提出了倒序编号的时隙资源二叉树作为时隙资源管理模型,解决了时隙时间均分和序号连续的矛盾,简化了时隙时间均分方法的实现难度;针对时隙二叉树模型的管理方法,提出了伙伴关系优化的时隙块定位方法,有效的避免了时隙碎片的产生,并采用伙伴递归调整的时隙分配方法,可有效利用时隙碎片,提高时隙资源的利用率。3、在上述研究的基础上,提出了无线资源管理器的仿真测试方案,硬件平台的实现方案,和资源管理器的软件实现方案,构建仿真系统进行完整的性能验证。
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