SKYCASTLE：驯服 LEO 移动性以促进无缝且低延迟的卫星互联网服务
网络与互联网体系结构
2024-07-10 v1
摘要
新兴的集成空间和陆地网络 (Integrated Space and Terrestrial Networks, ISTN) 基于低轨道卫星星座 (low earth orbit, LEO) 卫星构网旨在为住宅用户以及移动用户 (例如在飞机和邮轮场景中) 提供全球范围的互联网服务。高效管理全球移动性并保持连接活跃对于 ISTN 运营商至关重要。然而，我们的定量分析识别到现有 mobility management (MM) 方案在 ISTN 场景中 suffer 从频繁连接中断和长延迟。根本挑战源于 ISTN 的独特特征：用户不仅移动，而且核心网络基础设施 (即 LEO 卫星) 在网络中频繁更改其位置。为了实现无缝且低延迟的卫星互联网服务，本文提出了 SKYCASTLE，一种新的网络基于 global mobility management 机制。SKYCASTLE 包含两项关键技术来解决 ISTN 中的频繁连接中断。首先，为减少中断时间，SKYCASTLE 采用分布式卫星锚点来跟踪 mobile 节点的位置变化、管理换手并避免路由收敛。其次，SKYCASTLE 利用锚点管理器来调度 MM 功能在卫星上以减少部署成本同时保证低延迟。广泛的评估结合实际星座信息和 mobile 用户轨迹显示：与其他现有 MM 解决方案相比，SKYCASTLE 可提高最高可达 55.8% 的 uninterrupted time 并减少 47.8% 的延迟。
引用
@article{arxiv.2407.06623,
title = {SKYCASTLE: Taming LEO Mobility to Facilitate Seamless and Low-latency Satellite Internet Services},
author = {Jihao Li and Hewu Li and Zeqi Lai and Qian Wu and Weisen Liu and Xiaomo Wang and Yuanjie Li and Jun Liu and Qi Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.06623},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 10 figures, accepted by IEEE INFOCOM 2024