低轨道星座中的星际链路配置：实现快速交付
网络与互联网体系结构
2026-01-12 v2
摘要
大型低轨道星座 (LEO) 中的端到端时延主要由传播时延决定，使得总时延大约与网络直径（即跳数中最长的最短路径）成正比。当前的星际链路 (ISL) 布局很少针对同时满足物理和操作约束（包括最大链路距离、视距、每颗卫星硬件限制以及跨轨道周期的长期链路可行性）来最小化网络直径进行优化。本研究将星际链路的选择与分配形式化为Walker-Delta 星座（受 Starlink 启发）中的直径最小化问题，该星座中每颗卫星配备两条固定的星内链路，可激活最多两条星间链路。本文以可行基线为起点，通过局部搜索程序迭代细化该拓扑结构，该程序替换或加固链路以缩小直径。所得 ISL 配置满足所有几何和硬件限制，保持跨多个轨道周期的链路稳定性，并产生稀疏、直径感知的图形，具备集中式路由能力。仿真结果表明，所提出的算法在不损害 ISL 稳定性的前提下实现低最坏情况时延，经验测量了跳数与长期链路稳定性之间的权衡，为未来 LEO 网络部署提供指导。
引用
@article{arxiv.2511.15861,
title = {Inter-Satellite Link Configuration for Fast Delivery in Low-Earth-Orbit Constellations},
author = {Arman Mollakhani and Jerayu Tiamraj and Shu-Jie Cao and Dongning Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15861},
year = {2026}
}
备注
To be presented at the IEEE 2026 Aerospace Conference