基于跳数背压策略的低轨卫星网络负载均衡路由

TN927; 随着用户规模的扩大,低轨卫星网络中流量的突发性和区域通信负载的不均衡性导致其面临着愈发严重的负载均衡问题.对此,提出一种分布式基于跳数的背压路由(hops-based back-pressure routing,HBPR)协议.HBPR首先根据链路中间节点距离目的卫星的剩余跳数计算链路权重.然后,为控制可用转发路径数量,将可用传播区域限制在由源节点-目的节点构成的矩形拓扑区域,以降低传播代价.最后,采用分布式方式设计HBPR,在无需收集全网拓扑信息的条件下实现低拥塞最短链路的动态选择和流量均衡分配.通过理论分析证明了 HBPR吞吐量的最优性.网络仿真结果表明,与现有路由协议相比,...

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Published in系统工程与电子技术 Vol. 46; no. 10; pp. 3557 - 3566
Main Authors 韩驰, 熊伟, 于荣欢, 刘亚丽, 付婧雨
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 航天工程大学航天信息学院,北京 101400 01.10.2024
航天工程大学空间目标感知全国重点实验室,北京 101400%航天工程大学空间目标感知全国重点实验室,北京 101400%中国酒泉卫星发射中心,甘肃 酒泉 732750
Subjects
低轨卫星网络
load balancing
low Earth orbit(LEO)satellite network
负载均衡
背压路由
路由协议
back-pressure routing(BPR)
跳数计算
routing protocol
hops-count
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2024.10.32

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Summary:TN927; 随着用户规模的扩大,低轨卫星网络中流量的突发性和区域通信负载的不均衡性导致其面临着愈发严重的负载均衡问题.对此,提出一种分布式基于跳数的背压路由(hops-based back-pressure routing,HBPR)协议.HBPR首先根据链路中间节点距离目的卫星的剩余跳数计算链路权重.然后,为控制可用转发路径数量,将可用传播区域限制在由源节点-目的节点构成的矩形拓扑区域,以降低传播代价.最后,采用分布式方式设计HBPR,在无需收集全网拓扑信息的条件下实现低拥塞最短链路的动态选择和流量均衡分配.通过理论分析证明了 HBPR吞吐量的最优性.网络仿真结果表明,与现有路由协议相比,HBPR具有更高的网络吞吐量和更低的时延.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2024.10.32