SaTCP: Link-Layer Informed TCP Adaptation for Highly Dynamic LEO Satellite Networks
SaTCP: Link-Layer Informed TCP Adaptation for Highly Dynamic LEO Satellite Networks
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SaTCP：高动态 LEO 卫星网络的链路层通知 TCP 适配
DOI：
10.1109/infocom53939.2023.10228914
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zhang, Xinyu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cao, Xuyang;Zhang, Xinyu
低地球轨道(LEO)卫星组网是提供低延迟和高吞吐量全球互联网接入的一种很有前途的方式。与静态的地面网络基础设施不同，LEO卫星不断围绕地球旋转，因此给它们的网络带来了不稳定。了解低轨卫星网络的动态和特性并制定解决这种动态的机制变得至关重要。在这项工作中，我们首先介绍了一个高保真和高度可配置的实时仿真器LeoEM来捕获LEO卫星网络的详细动态。在此基础上，提出了一种跨层的拥塞控制方案SaTCP，它可以避免过于保守的拥塞控制，并在较高的LEO链路动态下改善其性能。作为对Cubic TCP的升级，SaTCP通过巧妙地利用卫星位置的可预测性来预测中断事件(即卫星切换或路线更新)的时间，并考虑预测的不准确性，并通知TCP相应地调整其决策。各种场景下的实验表明，SaTCP在保持公平性的同时，与最先进的协议相比，吞吐量提高了数倍。
Low-Earth-orbit (LEO) satellite networking is a promising way of providing low-latency and high-throughput global Internet access. Unlike the static terrestrial network infrastructure, LEO satellites constantly revolve around the Earth and thus bring instability to their networks. Understanding the dynamics and properties of a LEO satellite network and developing mechanisms to address the dynamics become crucial. In this work, we first introduce a high-fidelity and highly configurable real-time emulator called LeoEM to capture detailed dynamics of LEO satellite networks. We then present SaTCP, a cross-layer solution that enables TCP to avoid overly conservative congestion control and improve its performance under high LEO link dynamics. As an upgrade to CUBIC TCP, SaTCP forecasts the time of disruptive events (i.e., satellite handovers or route updates) by tactfully utilizing the predictability of satellite locations, taking into account the prediction inaccuracy, and informs TCP to adapt its decision accordingly. Experiments across various scenarios show SaTCP increases the goodput by multi-folds compared with state-of-the-art protocols while preserving fairness.
通过 GEO 或 LEO 卫星系统进行 5G NR 通信：3GPP RAN 更高层标准化方面
DOI：
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发表时间：
2019
期刊：
Global Communications Conference
影响因子：
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作者：
Helka;Björn Hofström;Sebastian Euler;Jonas Sedin;Xingqin Lin;O. Liberg;G. Masini;Martin Israelsson
通讯作者：
Martin Israelsson
提高 LEO 卫星环境中 TCP 的性能
DOI：
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发表时间：
2002
期刊：
影响因子：
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作者：
A. M. AbdelRahman;.. M.S.Abdalla;B. Ali;.. V.Prakash;.. R.K.Z.Sabudin
通讯作者：
.. R.K.Z.Sabudin
“星链”低轨卫星星座不同轨道壳参数对比
影响因子：
8.3
作者：
S. Cakaj
通讯作者：
S. Cakaj