基于跨層的寬帶多媒體衛(wèi)星呼叫接入控制算法研究.pdf

1、在未來空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展趨勢下，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)作為這一體系的重要組成和銜接部分將逐漸受到重視和青睞，而國內(nèi)外關(guān)于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的研究還不成熟，很多關(guān)鍵技術(shù)和核心問題的解決還處于起步階段。寬帶多媒體衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的拓展，實(shí)現(xiàn)全球、應(yīng)急以及軍事等特殊環(huán)境下的通信優(yōu)勢越來越明顯。隨著多媒體應(yīng)用被引入到無線和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，無線及衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的信道特性并不理想，傳統(tǒng)的呼叫接入控制對于衛(wèi)星環(huán)境來說有了局限性，從而，如何實(shí)現(xiàn)既能保證多媒

2、體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量、又能適應(yīng)多變的衛(wèi)星環(huán)境成為整個衛(wèi)星通信系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)的核心問題。
　　針對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)鏈路傳輸?shù)拈L延時(shí)性、業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的不同要求、衛(wèi)星信道時(shí)刻變化及有限的系統(tǒng)資源等特點(diǎn)，本文通過對系統(tǒng)阻塞率、掉線率、信元丟失率等 QoS參數(shù)的分析，研究了寬帶多媒體衛(wèi)星呼叫接入控制設(shè)計(jì)過程中的幾個相關(guān)問題：
　　第一，基于隊(duì)列緩存的動態(tài)信道分配策略。首先，根據(jù) GEO衛(wèi)星長時(shí)延及多媒體業(yè)務(wù)優(yōu)先級高低不同的特性，結(jié)合歷史上出現(xiàn)過的呼

3、叫接入控制策略，根據(jù)寬帶多媒體衛(wèi)星ATM體制及上行采用MF-TDMA方式的時(shí)頻資源，提出適用于寬帶多媒體衛(wèi)星的動態(tài)信道分配策略。
　　第二，基于跨層的帶寬分配算法設(shè)計(jì)。首先，由于時(shí)變的信道狀態(tài)、業(yè)務(wù)的嚴(yán)格服務(wù)質(zhì)量要求，進(jìn)行帶寬分配算法的研究。然后，利用不相鄰的各層之間的交互信息，對系統(tǒng)性能進(jìn)行全面考慮。最后，根據(jù)愛爾蘭公式得到的阻塞率及信元丟失率公式，通過優(yōu)化代價(jià)函數(shù)，進(jìn)而對各個業(yè)務(wù)站進(jìn)行合理的帶寬分配。
　　第三，基于跨層

4、的呼叫接入控制算法設(shè)計(jì)。首先，利用基于隊(duì)列緩存的動態(tài)信道分配策略，保證業(yè)務(wù)阻塞率的前提下，降低業(yè)務(wù)掉線率，提高資源利用率。然后，結(jié)合物理層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層的聯(lián)合信息，并根據(jù)信元丟失率的公式構(gòu)建代價(jià)函數(shù)，通過優(yōu)化代價(jià)函數(shù)，求得最小值，來確定系統(tǒng)帶寬在各業(yè)務(wù)站之間的分配，以達(dá)到阻塞率在門限之下的條件下，以代價(jià)函數(shù)求得的帶寬分配，來獲得最小的信元丟失率，使系統(tǒng)具有動態(tài)適應(yīng)性。
　　本文通過對寬帶多媒體衛(wèi)星系統(tǒng)特性分析與業(yè)務(wù)模型的設(shè)計(jì)