与中高轨卫星相比,低轨卫星网络具有时延短、覆盖范围广和用户终端小型化等长处,被用于多媒体广播、移动通信、远程物联网等多个领域,具有发展前景十分可观。低轨卫星网络中用户分布失衡、地面站分布也不均衡而且网络流量具有时变性,因此基于星间链路的低轨卫星网络星上数据通过地面站就近传输极易导致空间段动态漏斗型拥塞,进而引起馈电链路拥塞并影响端到端通信质量。本文针对基于星间链路的低轨卫星网络空间段动态漏斗型拥塞问题进行了研究,并以缓解此类拥塞为目标进行星间负载均衡路由算法设计。本文首先分析了空间段动态漏斗型拥塞问题,在介绍了低轨卫星网络拓扑结构以及星间链路的基础上,对空间段动态漏斗型拥塞的形成原因以及特性进行了初步探索,对星间负载均衡路由算法研究进行理论铺垫。针对低轨卫星网络空间段动态漏斗型拥塞问题,提出了改进的实用分布式路由协议。算法首先定义站域以划分存在空间段动态漏斗型拥塞风险的空间段区域;然后根据区域差异细化链路权重设置并计算得到多径路由方案,从而指导流量的合理分配;最后综合考虑本地卫星的队列状态及下一跳卫星状态实现分布式转发。OPNET仿真结果表明此算法能够缓解空间段动态漏斗型拥塞,提高网络负载均衡能力。为了进一步提高路由算法时延敏感性,本文第三章研究的基础上提出了基于区域分流的多径搜索负载均衡路由算法。算法首先根据卫星网络链路状态及源节点与目的节点间的距离计算节点转移概率,从而优化流量分配策略;然后在时延的约束下,根据节点转移概率进行多径搜索得到多径路由方案;最后根据网络实时状态选择合适的转发路径进行分布式转发。根据OPNET仿真结果,该算法在缓解了空间段动态漏斗型拥塞的同时,提高了时延性能,能够适用于时延敏感性场景。