交互业务是数字电视业务中非常吸引人的业务。DVB组织提出的DVB-RCT标准，利用地面回传信道来实现交互业务，构建无线交互式电视系统。无线交互式地面电视系统是类蜂窝网络，无线地面信道共享接入，不同的接入控制协议对其性能有直接影响；为了实现接入的公平性，必须采用公平灵活的调度算法；为了提高吞吐量，降低信道错误的影响，差错控制机制也不可缺少。本论文主要对这三个方面进行了研究。 论文首先介绍了交互式电视系统和DVB-RCT协议，并概述了无线协议设计的主要内容及该领域的一些相关工作。根据无线交互式地面电视系统的特点，本论文分别为信道接入协议、无线调度算法和无线差错控制机制建立了系统仿真模型。这些模型是分析本文提出的动态随机信道预约协议、无线公平调度算法和无线差错控制机制的基础。 在第三章研究了用于无线交互式地面电视系统的媒介接入控制(MAC)协议。由于无线交互信道频带非常有限，而且各用户共享，所以必须要设计有效的MAC协议来支持各种业务。此外，多媒体应用要求保证网络的延迟和抖动，这就要求设计可以支持多媒体业务的MAC协议。本文提出了动态随机信道预约(DRCR)协议，此协议是针对按需分配协议的信道预约机制。按需分配协议有建立连接的包头和呼叫接纳，非常适合支持有服务质量保证的多媒体业务。为了提高按需分配MAC协议的效率，提高信道利用率，本文引入了发送几率的概念。不同的业务具有不同优先级，一个请求时隙按概率分给不同业务使用，这样可以提高空闲请求时隙的利用率。根据发送几率的概念，提出了DRCR协议。DRCR协议观察业务条件，利用当前业务条件的信息为不同的请求时隙分配发送几率。根据发送几率，用户终端可以选择利用率较低的请求时隙，因而大大提高了空闲请求时隙的利用率。对DRCR协议和按类分配请求时隙(RSCA)机制进行了仿真比较，仿真结果表明，与RSCA机制相比，DRCR协议对请求响应的速度更快，并且在业务流繁忙时能够更高效地处理业务。 由于无线网络中的链路错误率和容量是不断变化的，因而需要为交互式电视系统设计无线调度算法，实时调度业务流传输，以保证业务的QoS要求。在蜂窝环境下，已经提出了很多方法，在解决无线信道突发错误的同时，达到系统公平的目的。但针对无线交互式电视系统环境提出的无线调度方法还比较少。本文提出了基于自适应FEC的公平调度(AFWFS)算法，这一调度算法考虑到无线媒介突发和时变的信道错误，以及变化的信道容量，能够提高无线信道上的吞吐量，在不同优先级的业务流之间保证公平，同时满足不同业务的QoS要求。AFWFS算法由自适应FEC算法，无线包调度算法(包括ARQ机制)，及单步信道预测三部分组成。核心是自适应FEC算法。FEC算法可以在信道预测的基础上自适应地改变FEC比率，以提高系统吞吐量。本文针对AFWFS算法及其它四种不同的机制进行了仿真比较，仿真结果显示，AFWFS算法在五种机制中性能最优越，大大提高了系统的公平性和吞吐量。其中自适应FEC算法提高了系统的吞吐量，WPS调度算法保证了系统范围的公平性，ARQ机制保证了包的可靠传输，而单步预测算法提高了FEC自适应的准确度，降低了传输错误。无线交互式地面电视系统应当支持多媒体业务(话音、图像和数据等)的综合传输，但是无线信道的突发和时变特性限制了无线链路中的数据传输速率，数据传输误码率高，错误呈突发分布，这些对系统的性能有很大的影响，因此，有效而适合多媒体业务在无线信道传输的差错控制机制，对于交互式地面电视系统的通信来说是十分重要的。在无线交互式电视系统中，为了在无线信道上完成高可靠性的数据传输，在第五章提出了一种比率自适应Ⅰ类混合ARQ(HARQ)机制，可以根据不同的信道条件，自适应地改变FEC编码比率。将这种机制的吞吐量和延迟性能与固定比率Ⅰ类HARQ机制及渐增冗余重传(IRR)Ⅱ类HARQ机制进行了比较，仿真结果表明，与固定比率Ⅰ类HARQ机制相比，比率自适应Ⅰ类HARQ机制的吞吐量性能有显著提高，延迟也较低。与IRRⅡ类HARQ机制相比，尽管吞吐量略低，但延迟性能较好，缓冲要求也较低，更适合于无线交互式电视系统的实时业务。