解锁星座网络性能潜力：结构构建范式的探索
网络与互联网体系结构
2025-11-26 v2
摘要
星座网络（Mega-constellation networks, MCNs）正通过为全球数以百万计的用户提供 ubiquitous 连接，变革全球互联网接入。然而，MCNs 的设计对于实现高性能空间基互联网至关重要，却面临巨大挑战——由于系统规模庞大且参数紧密耦合，导致高维组合优化问题。为此，我们提出结构图案格子（Structured Motif Lattice, SML）范式，将 MCNs 的设计空间分为两个正交维度：拓扑连通性与几何布局。该分解将原本高维的问题简化为可处理的二维问题。在 SML 范式下，我们正式化了高可用性低延迟星座网络设计问题（High-Availability and Low-Latency MCN Design, HALLMD），并开发了格子与图案搜索（Lattice and Motif Search, LAMS）算法以寻找近最优的星座网络配置。实验结果表明，在 SML 范式下，LAMS 相较于当前最先进方法生成的结构，实现了显著提升的网络可用性和降低的平均流量延迟，证明了我们方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2508.15307,
title = {Unlocking the Performance Potential of Mega-Constellation Networks: An Exploration of Structure-Building Paradigms},
author = {Xiangtong Wang and Wei Li and Menglong Yang and Songchen Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.15307},
year = {2025}
}