基于链路信息的卫星网络最优路径选择策略

分层卫星网络路由协议在通信时比单层卫星网络有更好的表现,但是同样有着一些缺点。快照的频繁切换导致计算开销大、链路拥塞和节点失效时处理能力较差。针对LEO/MEO卫星网络的特点,提出了一种新的路由协议。计算相邻卫星间的实际通信开销,和预估可选卫星到目的卫星间的通信开销,在保证一定链路利用率和低延时的情况下,选择一条最优路径。当链路切换或节点失效时,缩小路径搜索区域,无需重新计算源卫星节点到目的卫星节点路径,只更新部分失效节点,减少计算开销。通过仿真发现,该算法在路径建立以及链路拥塞等方面具有良好的性能。     

卫星时变拓扑网络最短路径算法研究

在提出卫星时变拓扑网络模型的基础上，首先证明了传统网络中的最短路径算法（如Dijkstra算法）在卫星时变拓扑网络中使用存在局限性，给出了一种可适用于卫星时变拓扑网络的最短路径算法并利用卫星节点间邻居关系的相对规律性，对算法进行了优化．相关仿真表明该算法比目前常用的卫星网络路由算法（如DVTR）更适合于切换频繁的卫星网络．     

按需机制的高效低时延LEO卫星网络路由算法

针对按需LEO(low earth orbit)卫星网络路由算法存在冗余控制开销,未充分利用新建路径有效信息完成后续路径建立等问题,提出了基于按需机制的高效低时延LEO卫星网络路由算法EIORA(efficient improved on-demand routing algorithm)。该算法充分利用源卫星与目的卫星发送的控制分组,减少寻路的控制开销,增加路由更新的广泛性;采用RREP(route reply)分组免疫机制,中间卫星收到RREP分组后若收到对应的RREQ(route request)分组,则丢弃该RREQ分组,以减小网络控制开销;增加中间卫星代替目的卫星回复应答的几率,缩短路径建立时间。仿真结果表明,与LAOR算法相比,该算法在减缓星地之间的控制开销与端到端时延,以及提升传输效率上有明显的改善。     

LEO/MEO卫星网络中的一种新型分布式动态路由算法

分析了离线路由算法抗毁性差，在部分星际链路出现故障时性能显著下降的特点，指出了传统的最短路径算法难以直接应用于卫星网络的原因，提出了一种适用于LEO／MEO网络的新型分布式路由算法-链路反转算法．该算法利用卫星运行的周期性和可预知性，对路由策略进行了优化，并且在部分星际链路出现故障时通过路由信令对路由进行调整，避开故障链路．在LEONET卫星网络上的仿真数据和分析显示，与传统的链路状态算法相比链路反转算法具有更小的信令开销、更短的收敛时间．     

LEO卫星网络中的一种分布式路由算法

在LEO卫星网络中，由于卫星高速运动导致的网络拓扑变化和不同卫星覆盖城内流量的非规整性给设计其特殊路由算法带来很大挑战。结合卫星网络的固有特点，本文提出一种基于路径信息压缩的分布式路由算法CPDR（Compressed Path Information based Distributed Routing）。该算法使用分布式分层链路状态收集策略和简洁的路径信息编码机制，能够在不引入额外信令开销基础之上提供多路径路由能力，实现卫星网路中的流量负载平衡、优化网络带宽应用、提高星际链路利用率。     

具有高效确认机制的双层卫星网络多径路由协议

针对资源受限的LEO卫星网络中传统单路径路由协议数据传输速率较低的问题,基于GEO/LEO双层卫星网络模型提出一种基于网络编码（NC）的双层卫星网络多径路由协议（N-NCMR）。首先,通过GEO卫星为LEO卫星网络计算路由减轻LEO卫星的负担,结合NC技术动态地沿着多个不相交路径传输数据流的不同部分;其次,设计了一种高效的延迟确认机制加速数据传输,源节点在接收到前一组的确认（ACK）消息之前可以连续发送后续的组。仿真结果表明,该路由协议显著提高了LEO卫星网络的吞吐量和数据传输效率。     

具有星间链路的卫星星座网络路由技术研究

随着Internet应用的快速增长，以IP为基础的数据业务在网络中的比重越来越大．卫星网络能够提供全球覆盖并支持多种业务．在具有星间链路的卫星网络中进行分组路由成为非常重要的问题．近年来．研究人员提出了多种卫星网络路由算法．目的都是为了寻找最优传输路径并保证一定的服务质量．分析了卫星网络中路由问题及其难点．全面综述了各种路由算法．并对它们进行了详细分析和比较．最后指出进一步的研究方向．     

一种高效动态LEO卫星网络流量调节路由算法

针对考虑负载均衡的LEO卫星网络路由算法存在控制网络开销偏大、路由更新不及时以及流量调节机制分配不均等问题,提出了一种基于负载均衡的动态LEO卫星网络路由算法DRLB。根据卫星节点路径记录信息以及后向Agent读取策略设计新的路由机制,获得动态卫星拓扑结构;分析前向Agent的分组格式并删除冗余字段,达到减小网络开销目的;根据数据发送时间间隔构造前向Agent选址策略,提高路由更新效率,通过考虑卫星所处纬度流量分配不均问题,改进流量调节因子,获得更好的负载均衡效果。仿真结果表明,与SDRZ-MA算法相比,DRLB算法在减缓星地之间的控制开销、平均端到端时延等方面具有较好的优势。     

LEO卫星网络的路由技术

低地球轨道LEO(Low Earth Orhit)卫星系统因能够提供多媒体通信服务而成为卫星通信研究的热点．由于LEO卫星相对地面高速运行和其网络拓扑结构的快速动态变化，路由问题一直是LEO卫星网络重点解决的难题之一．该文介绍了LEO卫星网络中路由及其相关技术方面的一些工作，分析了LEO卫星网络的拓扑结构特点，然后着重对LEO卫星网络的路由机制进行分类和描述，特别说明LEO卫星网络的切换对路由的影响，最后提出设计LEO卫星网络路由机制应考虑的主要方面．     

基于软件定义网络的卫星网络容错路由机制

鉴于卫星网络对安全性和应对故障的能力有很高的要求，引入了软件定义网络（SDN）技术，在网络中放置中央控制器来增强网络对故障的应对能力。首先，基于SDN的思想设计了一种卫星网络模型，计算了三层轨道上卫星运行的参数并构建星座；然后，采用分层路由的方法，设计了一种针对卫星网络的容错路由机制；最后，在Mininet平台上进行了仿真实验，将容错路由算法（FTR）的实验结果与基于链路感知的星间路由算法（LRSR）和多层卫星网络路由算法（MLSR）的实验结果进行了对比。对比结果表明，在网络中无损坏节点和链路的情况下，FTR的路由总延时比LRSR平均降低了6.06%，说明了引入SDN集中控制的有效性；FTR的丢包率比同样以最小延时为目标的MLSR降低了25.79%，说明了在网络模型中为中轨道（MEO）卫星设计临时存储路由机制的有效性。而当网络中节点和链路的失效情况比较严重时，FTR的路由总延时比LRSR降低了3.99%，比MLSR降低了19.19%；其丢包率比LRSR降低了16.94%，比MLSR降低了37.95%，说明了FTR的容错有效性。实验结果验证了基于SDN的卫星网络路由机制具有更好的容错能力。     

LEO卫星通信网的鲁棒路由算法

针对使用星际链路ISL的LEO卫星系统,许多学者提出基于面向连接结构的路由算法,但这些算法的性能很大程度上依赖于初始路径的建立,健壮性差。该文提出一种基于面向连接结构的增强路由算法,只要源卫星与目的卫星之间存在一条通路,源卫星便可以与目的卫星通信。若源卫星与目的卫星之间存在多条路径,通过该算法一定能在线找到其中的最佳路径。通过仿真实验评价了算法的性能,证明算法比已有的基于面向连接结构的路由算法具有更高的鲁棒性。     

卫星网络基于ATM鲁棒路由算法中的链路诊断

针对使用星际链路ISL（intersatellite links）的LEO卫星系统，提出一种基于ATM的鲁棒路由算法。只要源卫星与目的卫星之间存在一条通路，二者便可以实现通信。本文关注的是路由算法中的链路诊断部分。源卫星首先利用收集的不可达信息构建离散时间动态虚拓扑图（DT-DVTG）（discrete-time dynamic virtual topology graph），然后通过概率的方法诊断出最可能出现故障的链路，再经过快速的测试可精确定位故障链路。由于链路诊断过程支持动态路由，使鲁棒路由算法在保持原有动态路由算法各项性能指标的基础上进一步提高了鲁棒性。     

A MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection

Based on the study on communication situation of mobile ad hoc network (MANET) accessing Internet and taking the gateway important function of accessing network into account, a MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection (MRBDAS) is presented. It considers candidate gateways’ connecting degree, load degree, residual energy, and movement rate synthetically and uses the idea of group decision-making method for reference. The algorithm employs the methods of multipaths and query localization technique based on old path information to maintain routing adaptively. Compared with the existing accessing routing algorithm based on dynamic gateway, the algorithm demonstrates in its simulations that by bringing dynamic gateways colony function, the MRBDAS can improve network throughput, reduce average transmission delay of data packets and routing overhead, and prolong accessing network life. The validity of MRBDAS has been proven.     

A MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection

Based on the study on communication situation of mobile ad hoc network (MANET) accessing Internet and taking the gateway important function of accessing network into account, a MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection (MRBDAS) is presented. It considers candidate gateways’ connecting degree, load degree, residual energy, and movement rate synthetically and uses the idea of group decision-making method for reference. The algorithm employs the methods of multipaths and query localization technique based on old path information to maintain routing adaptively. Compared with the existing accessing routing algorithm based on dynamic gateway, the algorithm demonstrates in its simulations that by bringing dynamic gateways colony function, the MRBDAS can improve network throughput, reduce average transmission delay of data packets and routing overhead, and prolong accessing network life. The validity of MRBDAS has been proven.     

一种基于人工逻辑蛛网的路由算法

文中从生物仿生学的角度,对自然界中看似简单的生物行为进行研究,并从中提取有益的思想运用到通讯网络路由技术中。对传统的路由算法加以扩充、改进,将关键链路思想加入其中,并应用到MPLS网络的LSP路由当中。人工蜘蛛网络是源于蜘蛛结网捕食的行为研究提出的一种网络拓扑结构。基于蛛网,给出了一种路由算法(CRASW)。此算法在确定了搜索的区域后,能计算出区域内任意点到目的节点的路径。实验表明本算法更容易获得最优路径。     

基于SDN与NDN的卫星网络多约束路由算法

针对NDN卫星网络内容传输时延高、丢包率高且请求命中率低的问题,提出了一种基于SDN与NDN的卫星网络多约束路由算法,并命名为SNMcRA。基于SDN的集中控制与全局视图,通过建立多约束路由模型,将链路多约束信息与蚁群算法相结合以求解满足时延、带宽、丢包率多约束的代价最小路径,由节点在包转发的过程中动态完成转发表FIB和待定请求表PIT的构建。实验结果表明,该算法与DSP算法相比时延降低了35%,带宽利用率提升了29%,丢包率降低了17%,并且在请求命中率方面也具有显著优势。     

基于卫星网的路由算法研究及其伪代码实现

路由问题在通信网中一直是一个核心问题，路由算法的优劣将直接影响到整个通信网络的性能以及通信的质量，在卫星网络中也不例外。由于卫星网络具有区别于地面网络的拓扑结构的动态变化等独有的特点，使得适用于地面网络的路由算法不能用于卫星网络上，因此必须针对卫星网络的特点设计适合于卫星网络的路由算法。本文先阐述了路由算法的影响因素及设计目标，然后提出了一种运行于卫星网络上的基于时空的路由算法，给出了算法的详细步骤，并详细介绍了算法的伪代码实现。实验表明该算法能很好地满足卫星网络的要求。     

基于最优Path的Ad Hoc网络地理路由算法

对基于地理信息的自组网路由中的凹节点问题做了分析,并提出了一种新的解决方案——PGA算法及其改进算法.算法采用了最优Path的思想,在Path构造、基于Path的最优寻路、路由恢复等多个方面都应用了最优Path的概念,较好地解决了凹节点的问题.通过证明,该算法具有无环性,从而实现了基于局部路由信息的无状态路由,展示了算法的可扩展性和易维护性.实验表明,即使在大型网络中,算法依然可以保持很高的报文投递率、较短的路径长度、可接受的路由表大小及可控的协议带宽开销,同时该路由算法在动态环境中具有较强的鲁棒性.