双层卫星网络HCR算法：优化路由与流量均衡

本文主要探讨了一种针对卫星网络时变拓扑挑战的优化算法——双层卫星网络临时按序路由算法（HCR）。该算法应用于高轨道卫星（GEO）和低轨道卫星（LEO）构成的双层卫星网络架构，旨在解决由于星间链路不稳定和端到端延迟增加带来的网络管理问题。 在双层网络设计中，首先对GEO层和LEO层进行了分层分簇，GEO层作为稳定的通信基础设施，而LEO层负责大部分的数据传输。HCR算法的关键在于它能够在LEO层建立多个无环路径，这有助于分散数据流量，减少拥塞。当LEO层网络出现拥堵时，HCR算法会利用GEO层的冗余性和稳定性进行数据分层传输，从而提高整个系统的可靠性和灵活性。 与传统的Dijkstra最短路径算法相比，HCR算法不仅追求最小距离，还考虑了实时网络状况，能够动态调整路由策略，适应不断变化的网络环境。通过仿真结果的对比分析，证明了HCR算法在流量均衡、减少网络拥塞和提升服务质量方面的优势。 该研究对于卫星网络的设计者和管理者来说具有重要意义，因为它提供了一种有效的方法来优化网络性能，特别是在卫星通信系统，其中网络拓扑变化频繁且资源有限的情况下。这种算法的实施不仅可以提升现有卫星网络的效率，也有助于推动未来更复杂、动态的卫星网络架构的发展。通过HCR算法，卫星网络能够更好地服务于全球范围内的各种应用，如物联网、远程监控和紧急通信等。