Késleltetés, ingadozás és aszimmetria: a Starlink-hálózat QoS jellemzőinek vizsgálata
Latency, Jitter, and Asymmetry: An Analysis of Starlink Network QoS Characteristics
Kulcsszavak:
Starlink, LEO satellite network, RTT, jitter, skewness, Hankel embedding, /, .Starlink, LEO műholdas hálózat, .RTT, dzsitter, ferdeség, Hankel-beágyazásAbsztrakt
Low-Earth-orbit satellite systems provide broadband Internet access with substantially lower propaga-tion delay than geostationary systems, but their continuously changing topology introduces pronounced temporal QoS variability. This paper analyses 159,592 approximately five-second Starlink measurement aggregates (798,025 underlying samples) using RTT (Round-Trip Time) level, moving standard deviation, and moving skewness as complementary observables. Data were sampled in July 2026. The mean RTT is 22.92 ms (p95 28.82 ms, p99 33.55 ms) and the global RTT distribution is positively skewed (1.68). A multivariate Hankel embedding with delay dimension 150 shows that adding skewness increases the effective rank from 33.44 for RTT+jitter to 47.22 and raises the number of components required for 95% energy from 55 to 78, demonstrating non-redundant temporal infor-mation in latency asymmetry.
Kivonat
A Föld körüli alacsony röppályás műholdas rendszerek a geostacionárius megoldásoknál lényegesen kisebb terjedési késleltetést kínálnak, ugyanakkor a folyamatosan változó topológia számottevő időbeli QoS-ingadozást okoz. A tanulmány közel 5 másodperces periódusidővel a Starlink rendszer 159.592 mérési aggregátumát (798.025 mögöttes mintát) elemzi az RTT-szint, a mozgó szórás és a mozgó ferdeség együttes felhasználásával. A mérések 2026 júliusában készültek. Az átlagos RTT 22,92 ms, a p95 és p99 percentilis 28,82 ms, illetve 33,55 ms, a teljes eloszlás ferdesége pedig 1,68. A 150 késlel-tetési dimenziójú többváltozós Hankel-beágyazásban a ferdeség bevonása az RTT+dzsitter modell 33,44-es effektív rangját 47,22-re, a 95%-os energia-szinthez szükséges komponensek számát pedig 55-ről 78-ra növeli, ami az aszimmetria nem redundáns időbeli információtartalmát jelzi.
Hivatkozások
[1] Bhosale V., Bhardwaj K., Saeed A. Astrolabe, Modeling RTT Variability in LEO Networks. In: Proceedings of the 1st ACM Workshop on LEO Networking and Communication (LEO-NET ’23), ACM, 2023, 7–12. doi: 10.1145/3614204.3616104.
[2] Brunton S. L., Brunton B. W., Proctor J. L., Kaiser E., Kutz J. N. Chaos as an intermittently forced linear system. In: Nature Communications, Nature Portfolio, 2017, 8, Article 19. doi: 10.1038/s41467-017-00030-8.
[3] Casparsen A., Jakobsen J. E., Nielsen J. J., Popovski P., Leyva-Mayorga I. Statistical characterization and prediction of E2E latency over LEO satellite networks. In: npj Wireless Technology, Nature Portfolio, 2026, 2, Article 36. doi: 10.1038/s44459-026-00044-z.
[4] Garcia J., Sundberg S., Caso G., Brunström A. Multi-Timescale Evaluation of Starlink Throughput. In: Proceedings of the 1st ACM Workshop on LEO Networking and Communication (LEO-NET ’23), ACM, 2023, 31–36. doi: 10.1145/3614204.3616108.
[5] Garcia J., Sundberg S., Brunström A. A Detailed Characterization of Starlink One-way Delay. In: Proceedings of the 3rd Workshop on LEO Networking and Communication (LEO-NET), ACM, 2025, 43–49. doi: 10.1145/3748749.3749090.
[6] Ma S., Chou Y. C., Zhao H., Chen L., Ma X., Liu J. Network Characteristics of LEO Satellite Constellations: A Starlink-Based Measurement from End Users. In: IEEE INFOCOM 2023 – IEEE Conference on Computer Communications, IEEE, 2023, 1–10. doi: 10.1109/INFOCOM53939.2023.10228912.
[7] Michel F., Trevisan M., Giordano D., Bonaventure O. A First Look at Starlink Performance. In: Proceedings of the 22nd ACM Internet Measurement Conference (IMC ’22), ACM, 2022, 130–136. doi: 10.1145/3517745.3561416.
[8] Mohan N., Ferguson A. E., Cech H., Bose R., Renatin P. R., Marina M. K., Ott J. A Multifaceted Look at Starlink Performance. In: Proceedings of the ACM Web Conference 2024 (WWW ’24), ACM, 2024, 2723–2734. doi: 10.1145/3589334.3645328.
