LEO 巨型星座的分布式按需路由：以 Starlink 为例
网络与互联网体系结构
2023-03-23 v2
摘要
大规模卫星网络的设计与发射催生了对高效且最小化时延的路由方法的迫切需求。随着此类星座中卫星数量的不断增加，由于空间和时间限制，为所有卫星、所有时刻预计算全部最短路由变得越来越不可行。尽管针对特定 LEO 卫星网络配置已开发出分布式按需路由方法，但它们并不适用于基于 Walker Delta 构型、日益流行的巨型星座。本文的贡献有两部分。首先，我们引入一个形式化模型，从数学上刻画 Walker Delta 星座中卫星随时间演化的位置，并借此建立计算两给定卫星间最小 ISL 跳数的公式。在第二部分的算法中，我们提出一种基于跳数的按需路由算法，该算法在逼近最优路径的同时，相比 Dijkstra 等经典最短路径算法取得了更优的性能。
引用
@article{arxiv.2208.02128,
title = {Distributed On-Demand Routing for LEO Mega-Constellations: A Starlink Case Study},
author = {Gregory Stock and Juan A. Fraire and Holger Hermanns},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02128},
year = {2023}
}
备注
This is an extended version of a paper published in ASMS/SPSC 2022 containing proofs and further details. This work was part of the MISSION (Models in Space Systems: Integration, Operation, and Networking) project, funded by the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under Marie Sk{\l}odowska-Curie Actions grant number 101008233