UMR: A utility-maximizing routing algorithm for delay-sensitive service in LEO satellite networks
UMR: A utility-maximizing routing algorithm for delay-sensitive service in LEO satellite networks
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UMR：一种用于 LEO 卫星网络中延迟敏感服务的效用最大化路由算法
DOI：
10.1016/j.cja.2015.01.001
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发表时间：
2015-04
影响因子：
5.7
通讯作者：
Tao, Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yong, Lu;Jun, Zhang;Tao, Zhang
本文研究了一种在由微卫星组成的低地球轨道多跳卫星网络中时延敏感分组传输的路由算法。由于用户分布的不均匀和链路容量的变化，小卫星低地球轨道（MS-LEO）网络存在链路连接不稳定和链路拥塞频繁的问题。所提出的路由算法被称为效用最大化路由（UMR）算法，该算法提高了MS-LEO网络承载端到端有严格延迟边界要求的流的网络效用。在UMR中，首先定义了一个链路状态参数来捕捉链路在保持端到端时延约束下的可靠性；然后，在此参数的基础上，制定路由度量，并设计路由方案，以平衡路径间时延界保证的可靠性，构建网络效用期望最大化的路径。虽然UMR算法有许多优点，但它可能导致新呼叫的阻塞率较高。对这一现象进行了讨论，并在UMR中引入了权重因子，为网络运营商提供了灵活的性能选择。通过一组仿真验证了UMR在平衡星间链路上的流量分配、降低流量中断率和提高网络效用方面的良好性能。
This paper develops a routing algorithm for delay-sensitive packet transmission in a low earth orbit multi-hop satellite network consists of micro-satellites. The micro-satellite low earth orbit (MS-LEO) network endures unstable link connection and frequent link congestion due to the uneven user distribution and the link capacity variations. The proposed routing algorithm, referred to as the utility maximizing routing (UMR) algorithm, improve the network utility of the MS-LEO network for carrying flows with strict end-to-end delay bound requirement. In UMR, first, a link state parameter is defined to capture the link reliability on continuing to keep the end-to-end delay into constraint; then, on the basis of this parameter, a routing metric is formulated and a routing scheme is designed for balancing the reliability in delay bound guarantee among paths and building a path maximizing the network utility expectation. While the UMR algorithm has many advantages, it may result in a higher blocking rate of new calls. This phenomenon is discussed and a weight factor is introduced into UMR to provide a flexible performance option for network operator. A set of simulations are conducted to verify the good performance of UMR, in terms of balancing the traffic distribution on inter-satellite links, reducing the flow interruption rate, and improving the network utility.
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DOI：
10.1109/milcom.2010.5680168
发表时间：
2010-10
期刊：
2010 - MILCOM 2010 MILITARY COMMUNICATIONS CONFERENCE
影响因子：
--
作者：
T. John;R. Donald
通讯作者：
T. John;R. Donald
DOI：
10.1109/wicom.2012.6478361
发表时间：
2012-09
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Xiaodong Wang-;Xiao Chen;Jie Min;Yu Zhou
通讯作者：
Xiaodong Wang-;Xiao Chen;Jie Min;Yu Zhou
DOI：
10.1109/glocom.2007.87
发表时间：
2007-11
期刊：
IEEE GLOBECOM 2007 - IEEE Global Telecommunications Conference
影响因子：
--
作者：
I. Chaieb;J. L. Roux;Bernard A. Cousin
通讯作者：
I. Chaieb;J. L. Roux;Bernard A. Cousin
DOI：
10.1109/glocom.2008.ecp.565
发表时间：
2008-12
期刊：
IEEE GLOBECOM 2008 - 2008 IEEE Global Telecommunications Conference
影响因子：
--
作者：
E. Papapetrou;F. Pavlidou
通讯作者：
E. Papapetrou;F. Pavlidou
LEO 卫星网络的分布式流量平衡路由
DOI：
10.5815/ijcnis.2014.01.03
发表时间：
2013-11
影响因子：
--
作者：
Yong Lu;Fuchun Sun;Youjian Zhao;Hongbo Li;Heyu Liu
通讯作者：
Heyu Liu