海上超短波通信系统带宽分配与功率速率控制技术研究

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1、分类号密级UDC编号论文题目海上超短波通信系统带宽分配__与功率速率控制技术研奋姓名_____________张芳学科、专业控制科学与工程指导教师_________丁元明教授年级___________2012级论文答辩日M2015,05.28分类号密级UDC编号大连大学硕士学位论文论文题目海上超短波通信系统带宽分配与功率速率控制技术研究姓名张芳学科、专业控制科学与工程指导教师丁元明教授年级2012级论文答辩日期2015.05.28Master'sDegreeDissertationTitle:ResearchonBandwidth

2、AllocationandJointPowerandRateControlinMarineVHFCommunicationSystemM.S.candidate:ZhangFangAdvisor:DingYuanmingFieldofresearch:WirelessCommunicationSystemResourceManagementDateofdefence:May,2015Chairmanofdefencecommittee:ChenZhikuiDegreeawardedby:DalianUniversity大连大学学位

3、论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连大学硕士学位论文版权使用规定”，同意大连大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：iK导师签名：独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做

4、的贡献均已在论文屮做了明确的说明并表示了谢意^作者签名：H曰期:大连大学硕士研究生学位论文摘要海上超短波(VHF)移动通信主要利用30～300MHz频段在舰船与舰船、舰船与岸基、舰船与飞机之间建立近距离的通信。随着信息化需求的不断增加，相对于有限的无线带宽资源，传输数据业务呈现过量趋势且呈现出鲜明的优先级特点，所以需要采用动态带宽分配技术向信道提供多样的通信业务并且保证各种业务的传输质量；不同的业务对传输速率、误比特率和延迟等要求也不同，希望系统能够同时满足业务传输可靠性高、吞吐量大且消耗能量最少的多重目的，所以需要通过遗传算法对

5、功率与速率联合控制实现系统的多目标优化。动态带宽分配技术和功率速率控制技术是现在海上超短波通信系统不可缺少的资源控制技术，研究它们具有重要的理论意义和应用价值。首先，本文对现有动态带宽分配体系中的请求机制与分配机制进行了详细总结，分析了通信系统中的业务模型并且对业务划分出优先级；建立海上移动通信的信道传播损耗计算模型，提出采用遗传算法实现系统的多目标优化，为论文后面深入研究动态带宽分配技术和功率速率联合控制技术提供了理论依据。其次，本文针对海上超短波通信系统的动态带宽分配技术，在分析了现有带宽资源分配模型不足的基础上建立了新的资源

6、分配模型，提出了在战场环境下基于业务优先级的动态带宽分配算法，通过建立仿真模型验证了本文提出的算法在相同业务到达率情况下，可有效降低信道的阻塞率，甚至在信道出现阻塞的情况下，算法仍然能够确保高优先级的业务的顺利接入，从而满足其通信需求。最后，本文针对海上超短波通信系统的功率与速率联合控制技术，在建立系统模型的基础上，根据业务不同的传输需求，切换到相应的通信模式，提出了采用遗传算法对功率与速率两种资源联合控制实现系统的多目标优化。通过仿真验证了该算法可以减小系统的中断概率，大大节省系统的功率资源，同时使系统的容量和信息吞吐量维持在一

7、个较大值上。关键词：海上超短波通信；动态带宽分配；优先级；功率与速率联合控制；遗传算法；多目标优化-I-大连大学硕士研究生学位论文ResearchonBandwidthAllocationandJointPowerandRateControlinMarineVHFCommunicationSystemAbstractMarineVHFmobilecommunicationmainlyusesbandof30-300MHztoestablishneardistancecommunicationsbetweenships,betwee

8、nashipandagroundshoreorbetweenagroundshoreandahelicopter.Withtheincreasingofinformationdemand,comparedwiththelimitedwireless