Quality of Service-Constrained Online Routing in High Throughput Satellites
Notice bibliographique
Résumé
High throughput satellites (HTSs) outpace traditional satellites due to their multi-beam transmission. The rise of low Earth orbit mega constellations amplifies HTS data rate demands to terabits/second with acceptable latency. This surge in data rate necessitates multiple modems, often exceeding single device capabilities. Consequently, satellites employ several processors, forming a complex packet-switch network. This can lead to potential internal congestion and challenges in adhering to strict quality of service (QoS) constraints. While significant research exists on constellation-level routing, a literature gap remains on the internal routing within a single HTS. The intricacy of this internal network architecture presents a significant challenge to achieve high data rates.This paper introduces an online optimal flow allocation and scheduling method for HTSs. The problem is presented as a multi-commodity flow instance with different priority data streams. An initial full time horizon model is proposed as a benchmark. We apply a model predictive control (MPC) approach to enable adaptive routing based on current information and the forecast within the prediction time horizon while allowing for deviation of the latter. Importantly, MPC is inherently suited to handle uncertainty in incoming flows. Our approach minimizes the packet loss by optimally and adaptively managing the priority queue schedulers and flow exchanges between satellite processing modules. Central to our method is a routing model focusing on optimal priority scheduling to enhance data rates and maintain QoS. The model’s stages are critically evaluated, and results are compared to traditional methods via numerical simulations. Through simulations, our method demonstrates performance nearly on par with the hindsight optimum, showcasing its efficiency and adaptability in addressing satellite communication challenges.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».