A Deep Dive into the Impact of Solar Storms on LEO Satellite Networks
Eunju Kang, Alagappan Ramanathan, Sangeetha Abdu Jyothi
低地球轨道(LEO)卫星网络是当今全球通信基础设施的重要组成部分。 尽管正在努力提高其复原力,但在恶劣的空间天气条件下,他们仍然容易受到部件损坏和脱轨的影响。 之前的工作确定了对太阳风暴期间低地卫星网络性能的适度但明显的影响,通常表现为数据包丢失的立即增加和往返时间(RTT)的持续增加。 然而,这些研究只提供了粗粒度的见解,并没有捕捉到整个LEO网络中微妙的空间和时间中断模式。 在本文中,我们深入研究了太阳风暴对LEO卫星通信的影响。 通过在单个卫星和轨道水平上定位大气阻力增加的影响,我们揭示了网络不同部分如何受到影响的显着异质性。 我们发现,不同地区的性能下降程度差异很大,这取决于风暴期间的卫星定位。 具体而言,我们发现(i)并非所有卫星轨道都同样脆弱,(ii)在特定轨道上,某些卫星根据其相对于地磁条件的位置受到不成比例的影响,以及(iii)卫星的自主机动可能是RTT持续增加的原因。 我们的发现揭示了低地轨道卫星星座中以前被忽视的脆弱性模式,并强调需要更具适应性的、具有区域意识的缓解策略,以应对空间天气引起的网络中断。
Low Earth Orbit (LEO) satellite networks are an important part of the global communication infrastructure today. Despite ongoing efforts to improve their resilience, they remain vulnerable to component damage and deorbiting under harsh space weather conditions. Prior work identified a modest but noticeable impact on LEO satellite network performance during solar storms, typically manifesting as an immediate rise in packet loss and a sustained increase in round-trip time (RTT). However, these stu...
