空天地一体化网络无线资源管理与传输协议优化研究

发布时间：2024-03-17 15:29

　　空天地一体化网络是由卫星、空中网络和地面通信集成的新兴网络架构,可以提供全球范围内的无缝连接,能够广泛应用于对地观测、智能交通、军事任务,应急通信等实际领域。然而,有限的能量和频谱资源并不能满足日益增长的通信需求,以及其具有的高异构性、复杂多变性和长短时滞混合变性等特点,影响了业务可靠高效的端到端传输。因此,本文聚焦空天地一体化网络的无线资源管理和传输协议优化问题,提出了空天地一体化应急通信场景下能效优化的资源联合分配策略和混合网络下基于丢包区分的可靠传输协议拥塞控制改进算法。本文主要包括两方面的研究工作:(1)研究了基于空中平台的Massive MIMO系统下行链路的资源分配问题。针对空中平台能效问题和Massive MIMO系统的特点,提出了联合天线选择、用户调度和功率分配的能效优化资源分配算法。首先,根据空地通信的信道特点和功耗模型,给出了系统能效的表达式,对天线、用户和功率等资源进行联合考虑,在保证用户最低传输速率和卫星回程容量约束的前提下,达到最大化系统能效的目标。其次,在选择天线数目确定的情况下,提出了基于有效信道增益的迭代交换天线选择策略,并通过数学公式推导证明了该策略的...

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 空天地一体化网络的研究现状
        1.2.2 无线资源分配的研究现状
        1.2.3 混合网络拥塞控制算法的研究现状
    1.3 主要研究内容及创新工作
    1.4 论文结构安排
2 空天地一体化网络架构和相关技术介绍
    2.1 空天地一体化网络架构
    2.2 Massive MIMO技术
    2.3 无线资源分配关键技术
        2.3.1 能量效率
        2.3.2 天线选择技术
    2.4 拥塞控制机制
    2.5 机器学习分类算法
    2.6 本章小结
3 面向能效优化的无线资源分配研究
    3.1 系统模型和问题建模
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 功耗模型
        3.1.3 能量效率模型
    3.2 能源高效的联合天线选择和用户调度的资源分配算法
        3.2.1 天线选择策略
        3.2.2 用户选择策略
        3.2.3 功率分配策略
        3.2.4 算法详细实现步骤
    3.3 算法复杂度分析
    3.4 仿真结果和分析
        3.4.1 仿真参数设置
        3.4.2 仿真结果分析
    3.5 本章小结
4 空天地一体化混合网络拥塞控制研究
    4.1 引言
    4.2 基于丢包分类的拥塞控制算法
        4.2.1 特征提取
        4.2.2 朴素贝叶斯分类
        4.2.3 拥塞控制算法
    4.3 仿真结果和分析
        4.3.1 仿真参数设置
        4.3.2 仿真结果分析
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 未来研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3931237