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随着地面多媒体业务的日益增多,对卫星的带宽、速率要求也逐渐增大,卫星星上有限的资源跟不上业务的飞速发展,卫星网络资源管理成为当前关注的热点[1]。合理的资源管理策略能够提高无线资源利用率,避免发生网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷,为更多用户提供高质量的通信服务。低轨卫星通信网络由很多颗卫星组成,一个用户在一次通信可能被多颗卫星覆盖,请求被多颗卫星接收时就要进行接入选择,合理的接入策略能够提高用户通信质量,降低阻塞,减少掉话,传统的卫星接入策略只考虑单方面的因素,无法满足接入需求,所以卫星接入策略还有待研究。传统的卫星通信系统都不具备星上交换功能,虽然通信时延小,设备简单,但是误码率高,无法满足多媒体业务的通信需求,采用星上交换能够减少多地面系统的依赖,同时显著降低误码率,星上交换是未来卫星网络发展的方向。论文在研究卫星网络资源管理技术的基础上,针对卫星网络带宽受限和用户对带宽资源需求不断增加的矛盾,研究了卫星网络跨层动态带宽分配算法。同时通过分析卫星网络接入技术,针对低轨道(Low Earth orbit,LEO)卫星网络,提出基于综合加权策略的LEO卫星接入策略。在研究星上交换技术的基础上,针对星上光突发交换,研究了基于服务质量(Quality of Service,QoS)和长度门限的星上光突发交换数据信道调度算法。论文的主要研究工作如下:1)通过研究卫星资源管理技术,将凸优化理论和卫星跨层资源管理技术结合到一起,提出了基于凸优化理论的跨层动态带宽分配策略,将物理层和上层考虑在到资源分配中,建立效用函数,基于凸优化理论进行求解,仿真研究了系统吞吐量、用户公平性、系统效用和分配时延性能,并与最大最小公平(Maximum-Minimum,Max-Min)和跨层公平注水算法进行了比较。研究结果表明所提出的算法在系统时隙分配的公平性、系统吞吐量和分配时延性能方面优于Max-Min和跨层公平注水,能够保证用户获得足够带宽同时系统性能最优。2)在深入研究卫星网络接入技术的基础上,针对LEO卫星网络多星覆盖下的卫星接入问题,提出一种基于综合加权策略的卫星接入策略,该方法综合考虑LEO卫星处在多颗卫星覆盖下卫星与用户距离、仰角、卫星覆盖时间和卫星的空闲信道数并进行综合加权,设定加权目标函数,仿真研究了系统的新呼叫阻塞率和强制中断率性能,并与不考虑距离、仰角、空闲信道数和覆盖时间的接入策略进行了比较,研究结果表明所提出的接入策略能够降低阻塞率和强制中断率。3)在研究星上交换技术的基础上,考虑到卫星通信业务的突发性和传统电交换技术的瓶颈,针对星上光突发交换,提出一种能保证用户QoS的星上光突发交换数据信道调度算法,该算法能够根据用户的QoS等级决定是否延迟调度突发数据,对于时延要求低的低优先级业务采用缓存组装为大数据包,时延要求高的高优先级业务直接发送到核心节点进行调度,调度时根据突发数据长度决定使用首选算法(First Fit,FF)还是具有空隙填充能力的最近可用信道(Latest Available Unscheduled Channel with Void Filling,LAUC-VF)算法,仿真研究了该算法的时延、丢包率和QoS保证性能,通过与最近可用信道(Latest Available Unscheduled Channel,LAUC)、LAUC-VF、FF进行仿真比较表明所提出的算法能够很好的保证QoS,同时降低时延和丢包率。