卫星互联网路由技术现状及展望

朱立东，张勇，贾高一

（电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室，四川 成都 611731）

1 引言

卫星通信系统具有广域覆盖、高可靠的特点，在社会发展、国民生活的各方面发挥着越来越重要的作用，世界各主要大国也都在竞相部署太空基础设施，构建天基通信网络。随着卫星通信系统与互联网的深度融合，卫星互联网已成为天基信息传输系统的重要组成，近年来，迅速推进的Starlink、OneWeb 等大规模卫星星座系统都是卫星互联网的典型代表。随着卫星互联网的结构越来越复杂，规模和投入越来越大，如何高效地发挥其潜力并开展应用是卫星互联网领域的重要课题。路由技术是保证卫星互联网各节点之间互联互通的基础性技术，也是卫星互联网的重要研究方向。

卫星互联网的空间节点往往包含多颗低轨卫星，这些低轨卫星之间、卫星与地面之间存在高速相对运动，使整个网络拓扑具有时变特性，因此地面网络常用的基于静态拓扑的路由策略无法直接在卫星互联网中运用。早期卫星网络主要通过“快照技术”[1-2]来实现星上的路由转发，即基于虚拟拓扑的集中式路由机制，地面集中计算并生成每个时间片的转发表，星上存储所有时间片内的转发表，并定期进行更新。随着卫星数量的增加，对基于虚拟拓扑的静态离散时间片技术带来极大挑战，因此频繁的链路切换会导致星上存储和维护的路由表规模激增。为解决星上路由表过大的问题，卫星相对位置信息可以加以利用，因此可利用同轨道高度内卫星相对位置进行路由寻址[3]。……