本文關(guān)鍵詞：基于業(yè)務(wù)預(yù)測的MF-TDMA寬帶衛(wèi)星通信資源分配算法研究

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【摘要】：衛(wèi)星通信能夠方便地為地面通信網(wǎng)絡(luò)無法到達(dá)的地區(qū)提供寬帶多媒體服務(wù),但是衛(wèi)星帶寬資源是有限的,如何高效地利用衛(wèi)星珍貴的帶寬資源是人們非常關(guān)注的問題。本文的目的是針對寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)出合理的帶寬分配體系,并研究相應(yīng)算法,在保障衛(wèi)星通信質(zhì)量的情況下,最大化衛(wèi)星帶寬利用率。具體工作如下:首先,針對寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)流量的自相似特征,提出了三層ON-OFF模型來產(chǎn)生自相似業(yè)務(wù)流,并依據(jù)自相似過程的性質(zhì)驗(yàn)證了模型輸出業(yè)務(wù)流的自相似性。其次,對衛(wèi)星帶寬分配體系所涉及的接入控制算法進(jìn)行了研究。提出了基于帶寬預(yù)留的動(dòng)態(tài)接入控制算法,該算法包括動(dòng)態(tài)帶寬分配與動(dòng)態(tài)帶寬預(yù)留兩部分。在動(dòng)態(tài)帶寬分配部分,網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前負(fù)載狀況,按照服務(wù)質(zhì)量退避準(zhǔn)則動(dòng)態(tài)地調(diào)整接入帶寬,并依據(jù)用戶滿意度來確定是否允許新連接的接入。在動(dòng)態(tài)帶寬預(yù)留部分,網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前各個(gè)優(yōu)先級連接的接入狀況,為高優(yōu)先級連接動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬預(yù)留量。仿真結(jié)果表明本文算法能夠平衡阻塞率與接入帶寬,提供較高的用戶滿意度。同時(shí),還研究了衛(wèi)星帶寬分配體系所涉及的帶寬請求與分配算法。針對衛(wèi)星通信長時(shí)延特性,提出了基于業(yè)務(wù)預(yù)測的帶寬請求與分配算法。它是利用歸一化最小均方誤差算法來預(yù)測帶寬需求量,然后向網(wǎng)絡(luò)控制中心發(fā)送請求,網(wǎng)絡(luò)控制中心依據(jù)本文提出的分優(yōu)先級加權(quán)比例分配算法為終端分配帶寬。仿真結(jié)果表明本文算法能夠高效利用帶寬資源,并為優(yōu)先級高的業(yè)務(wù)分配較多帶寬。最后,研究了衛(wèi)星帶寬分配體系所涉及的MF-TDMA載波/時(shí)隙位置分配算法。將MF-TDMA載波/時(shí)隙位置分配問題轉(zhuǎn)化為一維離線裝箱問題,提出了基于二分圖的MF-TDMA載波/時(shí)隙位置分配算法。仿真結(jié)果表明該算法能夠有效降低時(shí)隙碎片占用率,提高衛(wèi)星帶寬利用率。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星通信 自相似業(yè)務(wù) 接入控制 業(yè)務(wù)預(yù)測 帶寬分配 載波/時(shí)隙位置分配
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN927.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-13
• 縮略詞13-15
• 第一章 緒論15-26
• 1.1 研究背景與意義15-16
• 1.2 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概況16-18
• 1.3 寬帶多媒體衛(wèi)星帶寬分配體系18-21
• 1.3.1 DVB-RCS衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)18
• 1.3.2 多址接入技術(shù)18-20
• 1.3.3 寬帶多媒體衛(wèi)星帶寬分配管理體系20-21
• 1.4 衛(wèi)星通信帶寬分配研究文獻(xiàn)綜述21-25
• 1.4.1 CAC算法文獻(xiàn)綜述21-23
• 1.4.2 帶寬請求與分配算法綜述23-24
• 1.4.3 MF-TDMA載波/時(shí)隙位置分配算法綜述24-25
• 1.5 本文的結(jié)構(gòu)安排25-26
• 第二章 寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)流量的自相似性及其建模26-36
• 2.1 引言26
• 2.2 自相似過程及其性質(zhì)26-29
• 2.2.1 自相似過程定義26-27
• 2.2.2 自相似過程的性質(zhì)27-29
• 2.3 自相似業(yè)務(wù)流量的建模29-31
• 2.3.1 自相似業(yè)務(wù)流量建模方法比較29
• 2.3.2 三層ON-OFF自相似業(yè)務(wù)流量模型29-31
• 2.4 三層ON-OFF業(yè)務(wù)流量模型的OPNET實(shí)現(xiàn)及分析31-35
• 2.4.1 參數(shù)設(shè)置31
• 2.4.2 三層ON-OFF業(yè)務(wù)流量模型的OPNET實(shí)現(xiàn)31-33
• 2.4.3 業(yè)務(wù)流量的自相似性驗(yàn)證33-34
• 2.4.4 業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)分析34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 基于帶寬預(yù)留的動(dòng)態(tài)CAC算法36-55
• 3.1 引言36-37
• 3.2 動(dòng)態(tài)帶寬分配算法37-44
• 3.2.1 接入請求分類37-38
• 3.2.2 QoS退避準(zhǔn)則38-40
• 3.2.3 用戶滿意度函數(shù)40-42
• 3.2.4 動(dòng)態(tài)帶寬分配算法流程圖42-44
• 3.3 動(dòng)態(tài)帶寬預(yù)留算法44-47
• 3.4 算法仿真與分析47-54
• 3.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置47-48
• 3.4.2 動(dòng)態(tài)帶寬分配算法仿真與分析48-51
• 3.4.3 動(dòng)態(tài)帶寬預(yù)留算法仿真與分析51-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第四章 基于業(yè)務(wù)預(yù)測的帶寬請求與分配算法55-70
• 4.1 引言55
• 4.2 業(yè)務(wù)量預(yù)測算法55-61
• 4.2.1 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量預(yù)測算法分類56
• 4.2.2 算法描述56-58
• 4.2.3 預(yù)測算法仿真與比較58-61
• 4.3 帶寬分配算法61-69
• 4.3.1 算法描述62-64
• 4.3.2 帶寬分配算法的帶寬利用率仿真與分析64-67
• 4.3.3 帶寬分配算法的復(fù)雜度分析67-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第五章 基于二分圖的MF-TDMA載波/時(shí)隙位置分配算法70-79
• 5.1 引言70-71
• 5.2 MF-TDMA載波/時(shí)隙位置分配問題描述71-73
• 5.2.1 限制條件71
• 5.2.2 一維裝箱問題71-73
• 5.2.3 問題的數(shù)學(xué)化描述73
• 5.3 基于二分圖的MF-TDMA載波/時(shí)隙位置分配算法73-76
• 5.3.1 二分圖模型73-74
• 5.3.2 算法步驟74-76
• 5.4 算法仿真與比較76-78
• 5.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置76-77
• 5.4.2 算法仿真與比較77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-82
• 6.1 本文總結(jié)79
• 6.2 未來展望79-82
• 參考文獻(xiàn)82-89
• 致謝89-90
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文90

，

本文編號：808182