LEO 卫星网络中基于 CGR 策略的 TSRCG 建模与多任务投递保障算法资源优化
网络与互联网体系结构
2022-09-28 v1
摘要
随着卫星成本降低与处理能力增强，低地球轨道（LEO）卫星星座可独立构建不依赖受地理分布限制的传统地面站的星间网络，并建立星间链路（ISLs）及在轨完成计算与路由。星间链路频繁通断、卫星网络拓扑高度动态的特性，使其作为延迟/中断容忍网络（DTN）面临路由策略设计的挑战。作为一种确定性动态路由算法，接触图路由（CGR）利用接触计划计算路径并转发数据，但仍存在计算开销高、因忽略队列延迟导致预测精度低，以及因缓存有限引发超额预订等问题。因此，我们首先从时空资源接触图（TSRCG）入手，精确刻画卫星网络的时间变化与可预测特性以及多任务下的网络资源参数。随后，我们优化路由表计算与动态路由计算过程，以保障任务投递并降低各类资源消耗，如接触容量、计算资源与存储资源。我们所提出的基于 CGR 的多任务投递保障算法资源优化（RMDG-CGR）策略与 ION 4.0.1 中的标准 CGR 进行了比较。最后，仿真结果表明，RMDG-CGR 能实现更高的任务提前投递量与成功任务投递率，节省接触量占用率、计算与存储资源，且上述效果尤为突出，特别是在含关键束的任务场景中。
引用
@article{arxiv.2209.13227,
title = {A Modeling of TSRCG and Resource Optimization for Multi-task Delivery Guarantee Algorithm Based on CGR Strategy in LEO Satellite Network},
author = {Xue Sun and Changhao Li and Lei Yan and Suzhi Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13227},
year = {2022}
}