多波束卫星采用类蜂窝结构,通过同频复用技术,使通信容量得到了巨大的提升,但随着终端数量的不断增多,以及卫星通信业务所呈现的动态性与多样性等特点,多波束宽带卫星通信系统同样面临着资源管理有效性的挑战。因此,如何针对星上资源进行合理的分配及管理,从而进一步提高星上资源利用率并保证用户的通信质量,具有非常重要的研究意义。针对上述问题,本文从各波束间的资源分配和波束内面向终端的资源分配这两个层次出发,对波束间功率分配,波束内各终端的时隙分配和时隙调度三个方面开展研究。为实现各波束间功率分配的合理性,提高功率资源的有效利用,提出了基于遗传算法的最优功率分配算法。所设计算法在考虑波束间同频干扰对功率分配影响的基础上,结合各点波束的整体业务需求、信道条件和时延要求等约束条件,建立最小化业务需求与实际分配容量差值的优化模型,并通过遗传算法对模型进行求解。仿真结果表明,本文所提算法在完全能满足各波束最小业务需求的基础上,使实际需求容量与实际分配容量的差距最小,从而实现了波束间功率的灵活分配,满足了各波束的容量需求。针对同一波束内各终端的时隙分配,为平衡系统性能与用户服务质量的要求,建立了效用最大化的动态时隙分配模型,并提出了基于多周期和效用函数的跨层动态时隙分配算法。所设计算法引入跨层设计方法,通过分析应用层、数据链路层和物理层的相关参数来合理构造模型中的效用函数,通过最大化效用函数值实现多周期内资源整体的最优化分配。仿真结果表明,本文算法在满足系统吞吐量的前提下,提高了用户业务时隙分配的公平性,从而保证了时隙资源的最优化分配。在保证业务时隙分配数量公平的基础上,进一步研究了波束内各终端合理分配时隙位置的问题,为保障多用户、多业务接入的灵活性,提出了基于业务类型的混合时隙调度算法。算法考虑了多波束卫星通信系统对MF-TDMA接入机制的约束限制和不同类型业务的通信质量要求,将改进的载波信道预留优先算法应用于实时业务中,并结合降序最佳适应算法对非实时业务进行时隙位置的合理分配。仿真结果表明,与单一调度算法相比,混合时隙调度算法在满足各类业务服务质量的前提下,能有效降低时隙碎片占用率,从而实现了时隙资源的有效利用。