Mecanismo de Reenvío Rápido para Redes Satelitales Basado en Enrutamiento por Segmentos y Conmutación de Duales Temporizadores
Autores: Du, Jinyan; Zhang, Ran; Hu, Jiangbo; Xia, Tian; Liu, Jiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Mecanismo de Reenvío Rápido para Redes Satelitales Basado en Enrutamiento por Segmentos y Conmutación de Duales Temporizadores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Leo
Redes de satélites
Enlaces inter-satélites
Mecanismo de detección de fallos
Protocolo de enrutamiento
Ruta de respaldo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Las redes de satélites en órbita baja (LEO) tienen la ventaja de ofrecer cobertura global de internet y baja latencia, y han disfrutado de un gran éxito en los últimos años. En las redes de satélites LEO, se emplean ampliamente enlaces inter-satélites (ISLs) basados en láser para lograr la retransmisión de datos a bordo y, además, proporcionar un backhaul de alta capacidad a nivel mundial. Sin embargo, los ISLs son propensos a fallar debido a la interrupción de los sistemas de captura, seguimiento y apuntado del ISL. Mientras tanto, las interrupciones causadas por diferentes razones pueden durar desde milisegundos hasta horas. La falla híbrida del ISL provoca que el protocolo de enrutamiento a bordo fluctúe con frecuencia, lo que causa altos costos de enrutamiento, baja velocidad de convergencia y degradación de la consistencia del servicio. En este trabajo, proponemos un mecanismo de detección de fallas híbrido para identificar interrupciones transitorias y a largo plazo del ISL. Además, para la interrupción transitoria del enlace, se adopta un camino de respaldo libre de bucles basado en enrutamiento por segmentos para proporcionar recuperación de transmisión en tiempo real, y se adopta una convergencia de ruta global precisa para restaurar la falla de enrutamiento a largo plazo. Para el cambio inconsistente de la tabla de enrutamiento entre la fase de falla transitoria y a largo plazo, proponemos un mecanismo de doble temporizador para asegurar que el camino pueda cambiarse sin problemas sin micro-bucles. Los resultados de la simulación validan la viabilidad y eficiencia del esquema propuesto.
Descripción
Las redes de satélites en órbita baja (LEO) tienen la ventaja de ofrecer cobertura global de internet y baja latencia, y han disfrutado de un gran éxito en los últimos años. En las redes de satélites LEO, se emplean ampliamente enlaces inter-satélites (ISLs) basados en láser para lograr la retransmisión de datos a bordo y, además, proporcionar un backhaul de alta capacidad a nivel mundial. Sin embargo, los ISLs son propensos a fallar debido a la interrupción de los sistemas de captura, seguimiento y apuntado del ISL. Mientras tanto, las interrupciones causadas por diferentes razones pueden durar desde milisegundos hasta horas. La falla híbrida del ISL provoca que el protocolo de enrutamiento a bordo fluctúe con frecuencia, lo que causa altos costos de enrutamiento, baja velocidad de convergencia y degradación de la consistencia del servicio. En este trabajo, proponemos un mecanismo de detección de fallas híbrido para identificar interrupciones transitorias y a largo plazo del ISL. Además, para la interrupción transitoria del enlace, se adopta un camino de respaldo libre de bucles basado en enrutamiento por segmentos para proporcionar recuperación de transmisión en tiempo real, y se adopta una convergencia de ruta global precisa para restaurar la falla de enrutamiento a largo plazo. Para el cambio inconsistente de la tabla de enrutamiento entre la fase de falla transitoria y a largo plazo, proponemos un mecanismo de doble temporizador para asegurar que el camino pueda cambiarse sin problemas sin micro-bucles. Los resultados de la simulación validan la viabilidad y eficiencia del esquema propuesto.