无线资源管理是卫星通信系统需要研究的一个重要问题,其中资源分配、接入和切换控制策略、功率控制、负载控制等方面,旨在提高资源利用效率、通信质量和系统容量。本文重点分析卫星通信系统的容量和大规模卫星星座通信系统下的接入控制策略,其中容量分析包括衰落信道下的卫星多波束容量和卫星传输网的容量。首先,针对CDMA(Code Division Multiple Access)体制下的卫星系统,本文详细分析了卫星对地多波束模型中用户受到的多址干扰,仿真得到了理想功率控制下卫星接收端信号的信干比与单波束容量的关系。在非理想功率控制条件下,针对阴影衰落和多径衰落对信号功率的影响进行了详细的理论分析和数学推导,从功率角度着重分析了Lutz信道模型下的卫星容量计算方法。最后仿真得到Lutz信道模型下卫星接收端的最低解调门限与单波束容量的关系。通过对比,得出了复杂信道下卫星实际容量与理论容量的偏差,可为卫星波束设计、功率分配等问题提供参考。其次,为分析给定卫星星座通信系统的容量,本文依据不同地区时差导致的通信流量差异,建立了关于时间的通信流量模型。以覆盖全球的中轨卫星星座通信系统为例,采用最短路径算法和负载均衡的路由算法,分别仿真得到了每个时间片下的系统总容量和平均星间链路容量分布,与理想的等流量模型的仿真结果对比,说明了两种流量模型计算得到的卫星容量和链路负载的差异。通过建立卫星流量的时间模型,容量分析的结果更加符合实际;应用离散化的时间切片分析方法,降低了卫星系统容量计算的复杂性。最后,本文针对新兴的大规模卫星星座通信系统的卫星覆盖特点,分析并指出多星覆盖区内的卫星接入控制策略研究的必要性。在以OneWeb为代表的大规模卫星星座系统下,本文仿真分析了理想信道条件下依据卫星最小距离(即最大仰角)、最长覆盖时间和最多可用信道数选择接入或切换卫星的性能优劣。仿真结果表明,多星覆盖率高的大规模卫星星座下,最多可用信道数策略相对其他两种卫星接入控制策略获得了更优的平均等待接入时间、切换失败率和信道利用率。根据信道衰落机理,本文提出了基于概率的区域阴影衰落模型。衰落信道下,以获得优良的信道质量为出发点,综合卫星距离和卫星覆盖时间,本文提出了基于仰角的卫星接入控制策略;考虑到大规模卫星星座系统下信道资源的重要性,为了进一步提高切换性能,本章综合仰角和信道数,提出了基于信道和负载的卫星接入控制策略。在基于概率的区域阴影衰落模型下,仿真分析了卫星最小距离、最长覆盖时间、最多可用信道数、基于仰角的卫星接入控制策略、基于信道和负载的卫星接入控制策略的性能,印证了本章提出的基于仰角的卫星接入控制策略和基于信道和负载的卫星接入控制策略的有效性。