面向新兴巨型星座的低成本分层协作内容缓存：MegaCacheX
系统与控制
2025-08-29 v1 系统与控制
摘要
全球内容分发的显著延迟主要源于陆基基础设施不足。部署于新兴巨型星座内的空间内容分发网络（CDN）可有效弥合数字鸿沟。然而，空间缓存面临物理层动态约束，包括动态拓扑、时变卫星链路条件以及 Onboard 能源有限。此外，现有机制常缺乏细粒度内容分类和全局优化。本文提出MegaCacheX，一个低成本的分层协作框架，实现内容分发的“地域独立”，直接从太空提供云服务。具体而言，位于太阳同步轨道上的数据中心作为主要内容源，而巨型星座内的缓存节点和地面站协同构成分布式边缘层。MegaCacheX通过整合内容热度、区域用户分布及卫星轨道预测来优化缓存策略。多层级缓存节点作为服务锚点，实现低延迟的内容分发。在基于微服务和容器化测试平台上实现的原型显示，MegaCacheX将全球内容访问延迟降低约36%，同时保持成本效益。
引用
@article{arxiv.2508.20433,
title = {MegaCacheX: Towards Cost-Effective Hierarchical Collaborative Content Caching in Emerging Mega-Constellations},
author = {Haoyang Shi and Xing Zhang and Sitong Li and Minghang Li and Xinming Lu and Shaoxiang Xu and Guoquan Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.20433},
year = {2025}
}