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。
中图分类号：TN927
文献标识码：A
DOI：10.19358/j.issn.2096-5133.2021.04.008
引用格式： 顿聪颖，金凤林，谭诗翰，等. 卫星网络负载均衡路由技术研究综述[J].信息技术与网络安全，2021，
40(4)：46-55，63.
文献标识码：A
DOI：10.19358/j.issn.2096-5133.2021.04.008
引用格式： 顿聪颖，金凤林，谭诗翰，等. 卫星网络负载均衡路由技术研究综述[J].信息技术与网络安全，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
近年来，随着互联网、无线和移动设备的普及和发展，地面网络发生了巨大的变化，人们希望随时随地地访问网络。但是，受网络容量和覆盖范围的限制，仅仅依靠地面通信系统无法为地球上的任何角落，特别是海洋和山脉等环境恶劣的地区，提供高速可靠的互联网接入。根据第五届世界互联网大会发布的《世界互联网发展报告2019》，互联网渗透率为45%，这意味着全球仍有一部分人不能接入互联网，尤其在南北极、偏远乡村、海洋和山脉等人口密度小的地区，地面网络建设成本高，因此很难提供电信服务。此外在高速列车和飞机上等特殊场景、在自然灾害发生后，单纯依靠地面网络都不能获得良好的服务质量。在这种情况下，卫星网络因其覆盖范围广、不受地面灾难影响、可以以低成本实现无处不在的通信而备受关注。
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作者信息：
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)
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