一種低軌衛星網絡中編隊組網路由算法研究
電子技術應用
楊戈1，2，周瑩赫1，2
1.北京師范大學 智能工程與教育應用研究中心； 2.北京師范大學 智能多媒體技術重點實驗室
摘要： 低軌道分布式衛星網絡作為6G通信技術的重要組成部分，可以實現高速傳輸和低延時的通信，可以滿足6G通信技術的高速率和低延時的需求。針對低軌道分布式衛星網絡的組網方法進行了研究，對衛星網絡的路由算法進行了歸納總結，提出一種基于帶寬和延遲聯合的路由選擇算法，并實現了三種不同的路由選擇算法，發現各算法性能差異明顯。實驗結果表明基于帶寬和延遲聯合算法在選擇最佳路徑的同時，能夠更好地平衡網絡的負載和減小時延，提高衛星網絡的傳輸效率。
中圖分類號：TN929.5 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234297
中文引用格式： 楊戈，周瑩赫. 一種低軌衛星網絡中編隊組網路由算法研究[J]. 電子技術應用，2024，50(7)：33-38.
英文引用格式： Yang Ge，Zhou Yinghe. A routing algorithm for formation networks in LEO satellite networks[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(7)：33-38.
中文引用格式： 楊戈，周瑩赫. 一種低軌衛星網絡中編隊組網路由算法研究[J]. 電子技術應用，2024，50(7)：33-38.
英文引用格式： Yang Ge，Zhou Yinghe. A routing algorithm for formation networks in LEO satellite networks[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(7)：33-38.
A routing algorithm for formation networks in LEO satellite networks
Yang Ge1，2，Zhou Yinghe1，2
1.Research Center for Intelligent Engineering and Educational Application， Beijing Normal University； 2.Key Laboratory of Intelligent Multimedia Technology， Beijing Normal University
Abstract： As an important component of 6G communication technology, the Low Earth Orbit (LEO) distributed satellite network can achieve high-speed transmission and low-latency communication, and meet the high-speed and low-latency requirements of 6G communication technology. This paper addresses the networking method of LEO distributed satellite networks. The routing algorithms of the satellite network are summarized. A joint routing algorithm based on bandwidth and delay is proposed, and three different routing algorithms are implemented to select. It is found that the performance of each algorithm is obviously different. The experimental results show that the joint algorithm based on bandwidth and delay can better balance the network load and reduce the delay while selecting the best path, and improve the transmission efficiency of satellite network.
Key words : 6G；Low Earth Orbit satellite；constellation network
引言
隨著科技的迅速發展和對全球互聯網普及的迫切需求，低軌道衛星通信系統[1]越來越受到關注。基于拓撲和路由的低軌道分布式衛星組網方法研究，將有助于進一步提高衛星通信的性能，為全球范圍內的通信提供更為穩定、可靠的服務[2-15]。
為了提高低軌道分布式衛星組網的性能，研究基于拓撲和路由的組網方法至關重要。首先，需要研究衛星間和衛星地面之間的拓撲結構，以提高網絡的連通性和穩定性，適應不同地區和不同場景的通信需求。同時，通過動態調整拓撲結構，可以在降低網絡成本的同時，提高衛星組網的魯棒性和抗干擾能力。其次，基于拓撲結構的優化，研究高效的路由算法是提高低軌道分布式衛星組網性能的關鍵，充分考慮帶寬以及時延等因素，設計出適應性強、實時性好的路由算法，為全球范圍內的用戶提供更好的網絡體驗具有重要意義。本文針對低軌道分布式衛星網絡，對低軌道分布式衛星網絡組網方法進行研究，對衛星網絡進行拓撲結構評價參數分析，并選用穩定性作為拓撲優化程度的評估標準，同時對衛星網絡的路由算法進行總結概括。提出了一種基于帶寬和延遲聯合的算法，并實現了三種不同的路由選擇算法（基于帶寬[12]、基于延遲[11]、基于帶寬和延遲聯合）在隨機生成的衛星網絡拓撲結構中的仿真。
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作者信息：
楊戈1，2，周瑩赫1，2
（1.北京師范大學 智能工程與教育應用研究中心，廣東 珠海 519087；
2.北京師范大學 智能多媒體技術重點實驗室，廣東 珠海 519087）
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