Medición de la red de satélites OneWeb
En resumen
- La falta de enlaces entre satélites (ISL) de OneWeb perjudica su rendimiento de traspaso sin fisuras, lo que provoca traspasos entre portales de red de satélites (SNP) escasamente distribuidos y da lugar a importantes variaciones de latencia.
- Por lo general, OneWeb cumple la garantía de rendimiento, ofreciendo servicios de alto rendimiento, aunque el rendimiento exacto depende de los distintos protocolos de la capa de transporte y de los algoritmos de control de la congestión.
La llegada de las redes de satélites de órbita terrestre baja (LEO), como Starlink de SpaceX y OneWeb de Eutelsat, ha estado proporcionando Internet de baja latencia y alto rendimiento con cobertura mundial a regiones remotas, rurales y desatendidas, conectando algunas de las zonas más aisladas del mundo.
Aunque OneWeb opera la segunda mayor red comercial de satélites LEO, el rendimiento de su red en el mundo real permanece inexplorado, principalmente por los investigadores, debido a que está dirigida a los mercados empresarial y gubernamental.
En este estudio, mis colegas y yo, de la Universidad de Victoria y la Universidad Estatal de Iowa, presentamos un análisis de capas cruzadas de la red OneWeb basado en mediciones de un terminal de usuario (UT) OneWeb en el medio oeste de EE UU.
Descubrimos que la falta de enlaces entre satélites (ISL) de la actual arquitectura OneWeb introduce retos significativos a la transición fluida entre eventos de traspaso de satélites, una consecuencia directa de la conmutación entre portales de red de satélites (SNP) terrestres escasamente distribuidos.
En concreto, identificamos y caracterizamos tres tipos de traspasos que pueden desencadenar eventos de traspaso de SNP:
- Plano interorbital, traspaso entre satélites
- Plano intraorbital, traspaso entre satélites
- Traspaso entre satélites y entre haces
Medición del comportamiento del traspaso de satélites OneWeb
Cuando los paquetes de red se transmiten desde la UT a un satélite, éste selecciona un SNP de aterrizaje en función de la cobertura del haz. A continuación, los paquetes de red viajan a través de redes de fibra terrestre hasta el punto de presencia doméstico asociado ("home-PoP") antes de llegar a Internet.
La figura 1 ilustra un ejemplo del comportamiento de traspaso entre planos orbitales y entre satélites SNP. Aproximadamente a las 02:36:52, el satélite OneWeb conectado de la UT cambió de ONEWEB-0227 a ONEWEB-0321. En este ejemplo, esto redujo la latencia (minRTT) de unos 100 ms a 50 ms.
La figura 2 muestra las ubicaciones relativas de las UT y otras entidades en el momento de las mediciones. Antes del evento de traspaso, ONEWEB-0227 seleccionó el SNP de la costa oeste. Esto significa que los paquetes atravesaron a través de las redes de fibra terrestre más de la mitad de EE.UU. continental, introduciendo un RTT adicional de 50-60 ms. Tras el evento de traspaso, ONEWEB-0321 seleccionó el SNP de la Costa Este.
Si ampliamos el zoom a una duración mayor, la figura 3 revela un mapa térmico de latencia de 24 horas, que destaca el patrón periódico y predecible de los eventos de traspaso de SNP. Aunque la fase del patrón de latencia bimodal cambia dentro de cada hora, a medida que cambian los planos orbitales de los satélites, esta regularidad sugiere el potencial de utilizar algoritmos de aprendizaje automático para predecir el rendimiento de la red y optimizar las prestaciones de las capas de transporte y aplicación.
Aunque OneWeb suele cumplir la garantía de caudal (figura 4), el rendimiento exacto depende de los distintos protocolos de la capa de transporte y de los algoritmos de control de la congestión. Puede sostener un flujo del Protocolo de Datagramas de Usuario (UDP) a la tasa de bits objetivo. En cambio, el rendimiento del Protocolo de Control de Transmisión (TCP) varía en función de los algoritmos específicos de control de la congestión empleados.
Para más detalles sobre este trabajo, consulte nuestro artículo de investigación publicado en las actas del IEEE/IFIP TMA'25. El conjunto de datos y las herramientas también están en GitHub, y en la página web de nuestro laboratorio encontrará más trabajos relacionados con la investigación de redes LEO.
Jinwei Zhao es estudiante de segundo año de doctorado en la Universidad de Victoria, Canadá, y se centra en la medición del rendimiento de redes LEO como Starlink y OneWeb, y del rendimiento de aplicaciones como el streaming de vídeo adaptativo.
Las opiniones expresadas por los autores de este blog son suyas y no reflejan necesariamente los puntos de vista de la Internet Society.