多层卫星网络中的路由策略不同于传统的静态路由。虽然星座拓扑是周期性和确定性的动态路由能够动态地维护路由表并适时地交换路由信息。自适应路由策略需要知道网络中每条ISL上的长度和通信量，自适应地选择符合有效性和可靠性要求的最优路径。路由计算应用离散化的方式在每一个固定时刻t_k计算路由和更新路由表，t_k=kΔt，k=0,1,2,......,K−1并认为在时间区间Δt内网络拓扑结构不变，路由恒定采用固定时间切换策略在路由表更新同时发生切换。

为了进行网络分析需要如下假定：

1. 网络卫星相互独立；

2. 每颗卫星节点承担不同业务负载按照业务模型而定；

3. 每个卫星节点承载的业务独立业务量与卫星覆盖的范围大小和地理位置相关；

自适应路由路由算法

路由算法采用Bellman-Ford后向路由算法最优路径的判则为该路径的综合权重(TPW，totalpathweight)TPW表示了一条路径的时延和带宽占用综合性能，考虑的也是有效和可靠综合性能。TPW由三部分组成，上行链路时延D_u、下行链路时延D_d和路径上每个ISL_wi的链路权重LW_wi，表示路径上ISL的集合W={w₁,w₂,.......,w_i,......,w_ns-1}，|W|=n_s−1表示该条路径包含n_s−1条ISL，n_s为该路径上的卫星数量(包括源卫星和目标卫星)。其中地面源和目标位置确定之后，采用仰角最大接入方案选定源卫星和目标卫星。

其中D_wi表示ISL_wi的传输时延，W_wi表示平均星上处理和交换时延，f是信息量权重参数。D_u、D_d和D_wi的求解只需知道卫星空间位置坐标，用链路长度除以传输速度即可，无需冗。

根据Jackson原理，针对数据包业务，可以将每条ISL看成单服务窗混合制排队模型M/M/1/m，数据包到来的间隔时间服从负指数分布，参数为β；服务时间是参数为μ为负指数分布，每条ISL有m个数据包排队容量。当系统中已有m个数据包时，新来的数据包不再进入排队。数据包被丢弃，有

ρ=β/μ

数据包的平均处理和交换时延为

自适应路由策略步骤

多层卫星网络中的路由策略步骤如下：

步骤1设定基本参数，网络初始化

步骤2固定一个时刻t_k，在该时间区间t求解卫星轨道参量，计算卫星位置坐标和ISL长度，建立网络拓扑结构

步骤3按照设定的业务模型，计算MLSN的ISL负载

步骤4根据排队理论，计算数据包星上处理/交换的时延，如式(14)所示

步骤5根据地面源/目标位置，寻找每个卫星层中源卫星和目标卫星(LEO、MEO和GEO源/目标卫星)

步骤6根据QOS需求和网络状态，选择传输业务的卫星层，按照Bellman-Ford路由算法寻找最优路径，缺省的业务承载卫星层为LEO层，但是如果MEO源/目标卫星相同，且LEO源/目标卫星不同，执行步骤9；如果GEO源/目标卫星相同，且LEO和MEO源/目标卫星不同，执行步骤10；否则执行步骤7

步骤7如果该LEO层路径包含ISL数量≤ISL_LEO门限，执行步骤8；如果该LEO层路径包含ISL数量>ISL_LEO门限，且MEO层路径包含ISL数量≤ISL_LEO门限执行步骤9；否则执行步骤10

步骤8建立LEO卫星层最优通信路径，完成传输任务

步骤9建立MEO卫星层最优通信路径，完成传输任务

步骤10建立GEO卫星层最优通信路径，完成传输任务

步骤11统计多层网络的特征参量，分析网络性能

步骤12更新时间区间，完成新路由表计算，并完成卫星越区切换

自适应路由特征

多层卫星网络自适应路由策略具有如下特征：业务通过LEO源卫星和目标卫星接入卫星系统，根据QOS需要和网络状态选择传输该业务的卫星层，如果LEO层网络资源不能满足该业务要求，就将该业务转到MEO层传输甚至GEO层传输对于地面源/目标，直接接入MEO或GEO卫星情况。因为路由算法实现简单，所以未作详细分析。另外仿真结果所示，LEO层的路径如果包含6条或7条ISL，时延将大于200ms。这时如果将该业务转移到MEO，传输时间更短，占用星上资源更少。而且如果地面源和目标位置被同一MEO或GEO卫星覆盖这，时就将该业务转到MEO和GEO传输，以减少星上资源的占用。该策略考虑时延指标和ISL带宽占用状况，最优路径选择兼顾卫星系统有效性和可靠性。