LEO卫星IP网络组播路由算法

为了解决低轨(lowearthorbit,LEO)卫星网络中需要快速高效组播路由协议的问题,提出了一种新型LEO卫星IP网络组播路由算法。在分析建立LEO卫星网络拓扑模型的基础上,该算法利用了LEO卫星网络的自身特点,采用分布式迭代的计算模式,生成基于源端的组播路由树,大幅度地降低了算法的计算复杂度。仿真结果表明,和传统的LEO卫星网络组播路由算法相比,该算法具有较低的计算复杂度,生成的组播路由树具有较小的开销。相比于传统MRA算法,该算法生成的组播树中源点到组播成员节点的平均延时大约为前者的90%。     

LEO卫星IP网络组播路由算法

为了解决低轨(low earth orbit,LEO)卫星网络中需要快速高效组播路由协议的问题,提出一种新型LEO卫星IP网络组播路由算法。在分析建立LEO卫星网络拓扑模型的基础上,该算法利用LEO卫星网络的自身特点,采用分布式迭代的计算模式,生成基于源端的组播路由树,大幅度地降低了算法的计算复杂度。仿真结果表明:与传统的LEO卫星网络组播路由算法相比,该算法具有较低的计算复杂度,生成的组播路由树具有较小的开销。相比于传统MRA算法,该算法生成的组播树中源点到组播成员节点的平均延时大约为前者的90%。     

LEO卫星网络中TCP协议性能及路由策略研究

该文分析了低轨卫星网络中TCP报文盲目重传的原因,采用预切换方法,提出了避免了报文盲目重传路由策略.采用OPNET仿真软件对改进的策略进行了仿真,结果表明:提出的路由策略能够有效避免LEO卫星网络中数据包盲目重传,改善了TCP连接性能,并且与地面Internet网络具有很好的兼容性.     

基于ACO的LEO卫星网络路由研究

为了解决低轨卫星网络动态拓扑路由问题,通过更改蚁群优化(Ant Colony Optimization,ACO)算法结构以及信息素更新策略进行调整,提出一种适合LEO卫星网络的具有多QoS约束条件的ACO路由算法.这种路由算法能够根据LEO卫星网络中业务流量分布的变化对网络最优路径做出调整、均衡网络负载、避免拥塞,实现多种QoS指标的联合最优.仿真结果表明:在网络接近满负荷的情况下,路由算法在保证业务QoS需求的同时,使网络资源得到了充分利用.     

具有星际链路的LEO/MEO卫星网络动态路由协议

针对具有星际链路的LEO/MEO卫星网络,设计了一种具有自主运行能力的卫星网络动态路由协议(SDRP).采用时间离散化的链路状态增量更新的虚拟拓扑路由算法,降低了网络开销.提出的多点转发节点选举算法,提高了路由收敛速度和网络资源利用率.仿真结果表明,卫星网络动态路由协议的路由收敛时间远小于网络稳态保持时间,路由收敛时间是OSPF的1/10,平均协议带宽占用率也大大小于OSPF,可以保证卫星网络的信息可靠传送.     

卫星网络基于时空的动态IP路由

研究宽带卫星网络的拓扑结构和路由策略,设计了一个基于时空的分布式路由算法,其计算复杂性为O(1)。针对卫星移动性进行的仿真结果表明新算法能够有效确定最小时延传播路径。     

基于软件定义网络的卫星网络路由预置方法

由于卫星网络所拥有的节点负载有限、拓扑变化频繁、通信距离长等特点,常见的动态路由算法在卫星网络上存在路由无法收敛、丢包严重和传输延迟较大等问题.为此,本文提出了一种基于软件定义网络(Software-Defined Network,SDN)的卫星网络路由预置方法.利用卫星网络的运动规律性,由控制器根据网络拓扑变化情况预先计算路由路径,并在卫星链路断开前为相关卫星节点下发新的路由条目,卫星节点在拓扑发生变化后按照新的路由条目转发数据报文.实验表明:本文方法在180个节点的卫星网络中,端到端时延约为100 ms,丢包率约为0.3％,与OLSR相比,延迟和丢包率均降低了90％以上,可以较好地支持大规模星群系统的通信.     

多协议复杂场景网络中潜在问题分析与仿真研究

动态路由协议在路由引入时,由于协议间的工作机制不同可能带来路由反馈、次优路由和路由环路问题,以OSPF和IS-IS的双边界双向路由引入场景为例,针对这些问题产生的原因进行详细分析,分别提出路由过滤、修改协议优先级和路由策略结合路由标记3种解决方案,通过eNSP平台进行仿真试验,验证了3种方案的设计思路和效果,通过对比分析证明了路由策略结合路由标记方案的优势,为现实场景中的网络建设和优化提供了参考。     

一种基于随机线性网络编码的卫星网抗毁路由协议

针对卫星节点由于空间通信的开放性容易遭受各类攻击而失效,导致通信链路不可用的问题,通过对卫星网路由协议的研究,基于随机线性网络编码设计了一种适用于GEO-LEO双层卫星组网的抗毁路由协议.针对卫星安全管理和通信问题,采用GEO卫星组对LEO卫星进行分组管理和密钥管理,由LEO卫星担任主要通信任务.为提高路由的抗毁性并提高路由效率,提出在每个LEO卫星上维护一张单步邻接表,路由时若目的节点在单步邻接表中,则直接进行消息转发,否则对RREQ报文采用随机线性网络编码路由查找产生路由表.仿真分析结果表明:所提出的路由协议能有效提高路由的抗毁性,减少路由消息传输次数.     

一种基于随机线性网络编码的卫星网抗毁路由协议

针对卫星节点由于空间通信的开放性容易遭受各类攻击而失效,导致通信链路不可用的问题,通过对卫星网路由协议的研究,基于随机线性网络编码设计了一种适用于GEO-LEO双层卫星组网的抗毁路由协议.针对卫星安全管理和通信问题,采用GEO卫星组对LEO卫星进行分组管理和密钥管理,由LEO卫星担任主要通信任务.为提高路由的抗毁性并提高路由效率,提出在每个LEO卫星上维护一张单步邻接表,路由时若目的节点在单步邻接表中,则直接进行消息转发,否则对RREQ报文采用随机线性网络编码路由查找产生路由表.仿真分析结果表明:所提出的路由协议能有效提高路由的抗毁性,减少路由消息传输次数.     

A multi-path routing algorithm of LEO satellite networks based on an improved ant colony system

Geography rectangle is used to reduce signaling overhead of the LEO satellite networks.Moreover,a multi-path routing algorithm based on an improved ant colony system （MPRA-AC） is proposed.Matrix indicating the importance of the link between satellites is introduced into MPRA-AC in order to find the optimal path more quickly.Simulation results show that MPRA-AC reduces the number of iterations to achieve a satisfactory solution.At the same time,the packet delivery ratio of LEO satellite networks when running MPRA-AC and DSR-LSN （dynamic source routing algorithm for LEO satellite networks） is compared.The packet delivery ratio is about 7.9％ lower when running DSR-LSN.Moreover,because of the mechanism of active load balancing of MPRA-AC,simulation results show that MPRA-AC outperforms DSR-LSN in link utilization when data packets are transmitted in the networks.     

A distributed routing algorithm based-on simplified topology in LEO satellite networks

In this paper, a distributed routing strategy based on simplified topology (DRBST) was proposed for LEO satellite networks. The topology of LEO satellite networks was simplified aiming at minimizing inter-satellite links handover number. To optimize the route based on the simplified topology, we considered not only the transmission delay but also the queuing delay and the processing delay, which were analyzed using Markov chain and determined using a novel methodology. The DRBST algorithm was simulated in a LEO satellite networks model built using OPNET. The simulation results demonstrate that the low complexity DRBST algorithm can guarantee end-to-end delay bound. Moreover, the routing protocol cost is much less than traditional algorithms.     

基于拥塞避免的卫星网络路由算法

提出一种基于低轨道和静止轨道星座的双层网络新路由算法, 利用低轨道卫星及其星间链路构成的网状拓扑对星上路由进行计算, 并通过拥塞避免和数据包分类机制进行优化, 解决了卫星网络中由于业务流量大而导致的网络拥塞问题. 仿真结果表明, 该方法降低了网络平均端到端的时延和平均丢包率, 从而提高了网络性能.     

Reverse Detection Based QoS Routing Algorithm for LEO Satellite Constellation Networks

A reverse detection based QoS routing algorithm was developed based on the dynamic topology of low earth orbit (LEO) satellite constellation networks. This distributed algorithm has very low computational complexity, so it is suitable for on-board processing. This algorithm improves the autonomous operating capability and throughput of satellite networks. Simulations show that the algorithm has better performance than the static sequent snap shots algorithm with acceptable low overhead signaling.     

基于深度图强化学习的低轨卫星网络动态路由算法

为了解决高移动性导致卫星网络路由难以计算的问题,融合图神经网络和深度强化学习,提出一种基于深度图强化学习的低轨卫星网络动态路由算法。考虑卫星网络拓扑和卫星间链路的可用带宽、传播时延等约束,构建卫星网络状态,通过图神经网络对其进行表示学习;根据此状态的图神经网络表示,深度强化学习智能体选择相应的决策动作,使卫星网络长期平均吞吐量达到最大并保证平均时延最小。仿真结果表明,所提算法在保证较小时延的同时,还能提升卫星网络吞吐量和降低丢包率。此外,图神经网络强大的泛化能力使所提算法具有更好的抗毁性能。     

一种适合星上处理的动态IP路由算法

分析了宽带卫星网络的拓扑结构和交换方式，并对卫星组网的路由特点和基本路由策略进行了研究，设计了一种适合星上处理的动态IP路由算法。仿真分析结果表明该算法具有较低的计算复杂性，需要的存储空间很小，能够有效克服卫星移动性对路由计算的影响。