计算机科学 > 网络与互联网架构
[提交于 2025年8月20日
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标题: 低轨卫星覆盖之下的小世界:多层壳星座中的地面枢纽
标题: The Small-World Beneath LEO Satellite Coverage: Ground Hubs in Multi-Shell Constellations
摘要: 近年来,大规模低地球轨道(LEO)卫星星座的出现为全球连接带来了前所未有的机遇。 然而,在多层架构中,路由效率和层间通信仍然是关键挑战。 本文研究了一个由10,956颗卫星和198个网关站(GSs)组成的典型六层巨型星座的结构特性和网络动态。 利用复杂网络分析工具,我们发现了几个关键结论:(1) 该星座表现出强大的小世界特性,即使在网络直径较大的情况下也能实现高效的路由;(2) GS中继在增强层间连通性方面起着关键作用,通过连接原本不相连的组件;(3) 馈线链路显著减少了平均路径长度,使远距离通信更加可行;(4) 中介分析揭示了GS之间的负载不平衡,表明需要采用流量感知的管理策略;(5) 该架构提供了出色的空域覆盖和弹性,在GS故障的情况下仍能保持连接性和低路由成本。 这些见解不仅解释了当前如SpaceX Starlink等巨型星座的设计原理,也为未来卫星网络基础设施的发展提供了有价值的指导。
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