一种基于定价的卫星网络选路及带宽资源分配算法

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随着卫星通信网业务流量的迅猛增加和业务类型的逐渐多样化,卫星通信网络的带宽资源已经成为一种典型的稀缺资源。在军事通信背景下,基于网络定价策略的网络资源分配可以针对不同的用户群体,提供可区分的资源分配,对提升用户满意度和优化网络整体性能具有十分重要的价值。本文主要采用经济学模型中的定价机制,对星地融合军事通信网络业务选路及资源分配进行研究,主要研究工作包括:(1)简要介绍选题背景及国内外研究现状,给出本文的研究目的,简述了将经济学原理中的定价机制应用于星地融合网络资源分配的意义。(2)介绍网络资源分配的概念和现阶段网络资源分配研究中的问题,综述网络定价的经济学模型,归纳现阶段研究中应用较为广泛的两种网络资源分配方式,它们分别基于定价机制模型和博弈论模型,然后对两种资源分配方式进行对比。(3)结合军事卫星通信的特点,设计一个星地融合军事通信网络模型,详细介绍该模型中各个节点的主要功能,并对该系统的业务设置三种优先级。提出一种基于定价机制的业务选路及资源分配算法,将链路的接入价格同链路带宽的使用情况相关联,并将价格作为业务选择“最短路径”时的链路权值;在动态业务场景下,系统动态地刷新路由表中链路的权值,可以有效地为业务选路,达到降低业务阻塞率和增加网络吞吐量的目的。在业务选路后,算法还可以根据业务的优先级和链路带宽的使用情况,对不同类型业务进行有区别的带宽资源分配。(4)基于Matlab 7.1平台编程实现星地融合通信网络模型,设置节点和链路的参数,并在该网络模型下测试了算法的性能。结果表明,该算法不仅可以有效保障高优先级业务的服务质量,且与传统的资源分配方案对比,还能有效地降低业务的阻塞率。最后,我们对全文进行总结,给出了本课题研究中有待进一步研究的问题。
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