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随着智能移动终端的普及,人们对多媒体业务业务需求的不断增加,现代信息社会的数据业务呈现爆炸式增长。为了满足用户高速接入互联网的需求,卫星通信是一种高效的解决方案。由于卫星带宽资源非常宝贵,合理高效地利用频谱资源是卫星资源管理方面的重点研究。目前利用跨层设计思想提高卫星通信的资源利用率成为各国学者研究的热点之一。在卫星通信资源管理技术的基础上,本文针对DVB-RCS(digital video broadcasting-return channel satellite)卫星通信系统在资源管理方面的技术进行研究,并进一步讲跨层设计理念应用到卫星资源管理技术中,取得了一些的创新性研究成果：1.为了提高DVB-RCS卫星通信系统的公平性和吞吐量,提出了一种兼顾公平和系统效用的跨层动态带宽分配模型。该模型利用跨层设计的思想,构造了基于应用层的用户服务质量(QoS)和物理层的信道状态条件的效用函数,将带宽分配问题转化为求解非线性整数规划问题,以实现带宽分配的公平性和系统效用的最优化。并利用所提出的跨层动态带宽分配模型,提出一种多周期联合的系统整体动态带宽分配算法,保证一段时间内的卫星资源整体最优化分配。仿真结果表明,该模型能在保证用户公平性的同时,最大化卫星通信系统的吞吐量,并且系统整体最优化算法能够很好的适应卫星通信系统业务类型和用户请求变化的影响。2.卫星资源管理算法和卫星通信TCP协议有密切的联系,本文通过跨层设计的思想改进卫星TCP协议性能,以完善卫星资源管理。通过分析现有卫星TCP协议的局限性,根据卫星通信链路长时延和信道高误码的特点,提出一种基于链路层队列的跨层TCP协议改进方案。该方案通过记录链路层队列长度信息,并跨层反馈给传输层的拥塞控制模块,以启动正确的拥塞控制算法。仿真结果表明,这样有效避免了卫星高误码对拥塞窗口的影响,降低了卫星网络延迟和提高了吞吐量。3.提出一种基于区分丢包的跨层TCP协议改进方案,该方案能区分网络拥塞和信道误码导致的卫星网络丢包,以启动正确的拥塞控制算法,并结合物理层ACM技术跨层优化TCP协议性能。通过理论分析,提高了系统吞吐量和抗噪性。