该文重点研究带有ISL的卫星网络时延限制路由算法设计过程中的几个问题:第一,LEO(低轨道)卫星网络中时延限制路由算法设计问题.针对分布式时延限制路由算法的路由建立时间长,路由有效生存时间短和路由切换概率高等缺点,该文提出源节点集中式路由算法,该算法通过预先计算LEO卫星节点间连接关系来降低路由建立时间和路由切换概率.为降低集中式路由算法的复杂性,在具体实现过程中提出针对LEO卫星网络结构特点的动态近似化方案和压缩方案.第二,LEO卫星网络中卫星切换后重路由算法设计问题.卫星切换必然造成已有路由中断,为维护已有路由连续性,必须为已中断路由重新寻找有效路由,因此必须设计合理而有效的重路由算法.该文提出能够结合完全重路由和扩展路由两种方案优势的两阶段重路由算法,指出重路由算法的触发机制是卫星网络中重路由算法设计的关键问题.论文给出在固定时间间隔、指数时间间隔和概率间隔等不同条件下,两阶段重路由算法中代价函数的数学表达,指出概率触发机制方案能够动态变化触发概率以适应星座结构,业务分布等参数的变化,达到对网络资源的优化使用.第三,多层星座卫星网络中结构化路由算法设计问题.文献中多层星座卫星网络均采用"强联接"模型,即要求MEO(中轨道)卫星通过ISL与"视距"范围内每颗LEO卫星均建立连续.针对"强联接"模型复杂性高的缺点,论文提出采用"弱连接"模型解决多层星座卫星网络结构化选择问题."弱连接"模型仅要求MEO卫星有选择与LEO卫星建立ISL连接.多层星座卫星网络中路由可以选择从LEO卫星层传输,也可以选择从MEO卫星层传输,即存在路由算法层选择问题.论文提出混合层选择策略,即将路由生存时间和时延指标同时作为多层星座卫星网络结构化路由算法层选择策略的依据.第四,ISL时延信息存在不准确性前提下卫星网络中路由算法设计问题.卫星网络中ISL时延参数不确定性是卫星网络路由问题的特点也是影响卫星网络时延限制路由算法性能的重要因素.该文以理论和仿真方法分析了LEO卫星网络和多层卫星网络ISL时延参数静态特征和动态特征,指出基于时间间隔的更新策略更适用于卫星网络ISL时延信息的更新,从理论上给出使路由解存在概率最优的ISL时延限制非均匀"分化"策略.