静止轨道卫星系统媒体接入控制协议研究

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1、翁毛謂知著国±学位论文胃硕臺Ｉ静止轨道卫星系统媒体接入控制协议研究作者姓名杨永涛ＳＭ学校导师姓名、职赖龍副涯申请学位类别工学硕±西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示

2、了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任：＾扛金日期：立手、本人签名４西安电子科技大学关于论文使用授枚的说明目：本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，Ｐ研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阀、借阅论文；学校可公布论文的全部或部分內容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论、发明专利等成果。文，署名单位为西安电子科技大学保密的学位论文在。＿年解密后适用本授权书：冰柏：Ｊｆｅ＾签４＾导师名．本人

3、签名章Ａ＾、：刘名、３巧：２ＰＩＫ日期日期学校代码10701学号1301120286分类号TN91密级公开西安电子科技大学硕士学位论文静止轨道卫星系统媒体接入控制协议研究作者姓名：杨永涛一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：杨帆副教授学院：通信工程学院提交日期：2016年3月ResearchontheMediaAccessControlProtocoloftheGeostationaryOrbitSatelliteSystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfil

4、lmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByYangYongtaoSupervisor:YangFanAssociateProfessorMarch2016February2015摘要摘要宽带卫星网络作为地面网络的补充和延伸，是未来空天地一体化网络系统的重要组成部分。然而卫星通信的带宽是有限的，如何在有限资源下提高信道利用率并满足用户服务质量是多址接入与带宽分配策略研究的关键问题。因此，对宽带卫星网络接入控制方式的研究是宽带卫星网络技术的重要研究课题。对于宽带地球同步

5、轨道（GEO）卫星网络，较大的传输时延使得在保障卫星信道利用率的同时，减小业务的端-端时延成为宽带GEO卫星网络接入控制方式研究的重点。本文系统性的研究了已有多址接入与带宽分配策略，在基于带宽按需分配的宽带卫星网络下提出了一种改进的多址接入协议CFDAMA-RPA，并对该算法进行了改进，旨在降低端到端时延，提高信道利用率。本文主要工作有：（1）在基于混合自由/按需分配的多址接入协议CFDAMA系列算法中，各个算法均有其不同的优缺点，其中采用轮询预约方式的CFDAMA-RR算法能满足较好的特性，但是轮询预约周期相对过长。而采用随机预约方式的CFDAMA-RA算法在负载较高时由于碰撞加剧，造成

6、端到端时延增大。采用捎带预约方式的CFDAMA-PB算法在负载较高时，信道资源被已经接入信道的终端垄断，使得有新的接入请求的终端无法及时接入信道预约资源，造成分组积压，端到端时延急剧增大。本文将随机、轮询和捎带三种预约方式进行了结合，优劣互补，在低、中、高负载情况下均实现了较好的特性。（2）在将随机、轮询和捎带三种预约方式进行结合的过程中，针对有突发特性的ON-OFF业务，为了使处于OFF期的业务终端能尽快接入信道进行资源预约，本文所提算法中由卫星对处于OFF期的业务终端安排随机预约，并记录了预约安排次序。由于随机预约存在碰撞，在发生碰撞后需要进行退避重发，为了避免已经发生碰撞的终端在退避

7、重发过程中发生二次碰撞，卫星对首次发生碰撞的地面终端安排进行轮询预约，使其能尽快接入信道进行后续的预约。另外，在对处于OFF期的业务终端安排随机预约的过程中，本文对安排方案进行了优化，将静态分配方式改为动态分配方式，从而降低了碰撞概率，提升了算法性能。最后，通过对CFDAMA-RPA算法进行opnet计算机仿真手段建模实现和对比仿真，结果表明在具有高突发特性的ParetoON-OFF信源模型下，CFDAMA-RPA能够实