卫星网络负载均衡路由技术研究综述
信息技术与网络安全
顿聪颖1，2，金凤林1，谭诗翰1，祁春雨2
(1.陆军工程大学 指挥控制工程学院，江苏 南京210007；2.解放军31697部队，辽宁 大连116100)
摘要： 卫星为随时随地接入网络提供了有效解决方案，然而由于卫星网络用户及流量分布的不平衡，导致卫星网络链路利用率失衡，许多卫星网络负载均衡路由技术相继被提出。首先介绍了不同类别的卫星网络，并对不同的单层和多层卫星网络进行了优缺点对比。然后根据卫星网络路由发展脉络，综述了国内外关于单层卫星网络的全局、局部负载均衡和多层卫星网络的上下层角色分离、利用上层分流实现负载均衡的相关技术。接着从实现效果、计算模式、链路代价、网络开销等方面对负载均衡路由技术进行对比分析。最后结合卫星网络发展趋势，给出了卫星网络负载均衡路由技术的技术挑战和未来方向。
中圖分類號： TN927
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.04.008
引用格式： 頓聰穎，金鳳林，譚詩翰，等. 衛星網絡負載均衡路由技術研究綜述[J].信息技術與網絡安全，2021，
40(4)：46-55，63.
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.04.008
引用格式： 頓聰穎，金鳳林，譚詩翰，等. 衛星網絡負載均衡路由技術研究綜述[J].信息技術與網絡安全，2021，
40(4)：46-55，63.
Survey of load balancing routing technology in satellite network
Dun Congying1，2，Jin Fenglin1，Tan Shihan1，Qi Chunyu2
(1.Command & Control Engineering College，Army Engineering University，Nanjing 210007，China； 2.Unit 31697 of PLA，Dalian 116100，China)
Abstract： Satellites provide an effective solution for accessing the network anytime and anywhere. However, due to the imbalance in the distribution of satellite network users and traffic, the link utilization rate of the satellite network is unbalanced. Then many load balancing routing technologies in satellite network have been proposed. This paper firstly introduces different types of satellite networks, and compares the advantages and disadvantages of different single-layer and multi-layer satellite networks. Then, according to the routing development of satellite network, the related technologies of global and local load balancing of single-layer satellite network, separation of upper and lower layer roles of multi-layer satellite network and load balancing using upper layer shunt are summarized at home and abroad. Then it makes a comparative analysis of the load balancing routing technology from the aspects of implementation effect, calculation mode, link cost, network overhead and so on. Finally, combined with the development trend of satellite network, the technical challenge and future direction for satellite network load balancing routing technology are put forward.
Key words : satellite network；load balancing；routing algorithm
0 引言
近年來，隨著互聯網、無線和移動設備的普及和發展，地面網絡發生了巨大的變化，人們希望隨時隨地地訪問網絡。但是，受網絡容量和覆蓋范圍的限制，僅僅依靠地面通信系統無法為地球上的任何角落，特別是海洋和山脈等環境惡劣的地區，提供高速可靠的互聯網接入。根據第五屆世界互聯網大會發布的《世界互聯網發展報告2019》，互聯網滲透率為45%，這意味著全球仍有一部分人不能接入互聯網，尤其在南北極、偏遠鄉村、海洋和山脈等人口密度小的地區，地面網絡建設成本高，因此很難提供電信服務。此外在高速列車和飛機上等特殊場景、在自然災害發生后，單純依靠地面網絡都不能獲得良好的服務質量。在這種情況下，衛星網絡因其覆蓋范圍廣、不受地面災難影響、可以以低成本實現無處不在的通信而備受關注。
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作者信息：
頓聰穎1，2，金鳳林1，譚詩翰1，祁春雨2
(1.陸軍工程大學 指揮控制工程學院，江蘇 南京210007；2.解放軍31697部隊，遼寧 大連116100)
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