xeoverse：面向大型 LEO 卫星星座的实时仿真平台

在卫星通信不断演变的格局下，低轨道 (LEO) 卫星星座的部署承诺能够通过提供低延迟、高带宽的连接，为利益不足地区提供全球互联网接入。然而，LEO 卫星网络的动态特性——即其快速轨道运动和频繁的星际链路 (ISL) 变更——挑战了旨用于静态陆地基础设施的现有 Internet 协议的适用性。由于部分星座尚未完全部署，测试和开发新解决方案和协议在实际卫星星座上要么昂贵，要么不实用。这一情形下，亟需一种能够准确模拟大规模卫星网络，并允许对 LEO 星座的所有方面进行端到端控制的真实仿真平台。本文介绍 xeoverse，一个可扩展且真实的网络仿真器，旨在支持 LEO 卫星网络研究和实验。通过将用户终端、卫星和地面站建模为 Mininet 中的轻量级 Linux 虚拟机，并实施三大关键策略——预计算拓扑和路由变更、仅更新发生变更的 ISL 链路、聚焦于仿真情景相关的 ISL 链路——xeoverse 实现了实时仿真，即 1 模拟秒等于 1 墙钟秒。我们的评估表明，xeoverse 在总仿真时间方面优于最新仿真器 Hypatia 和 StarryNet，分别快 2.9 倍和 40 倍。