Emulating large LEO satellite networks with eBPF

Publicación del proyecto · Computer Networks

Resumen

El artículo presenta bLEO, un emulador basado en eBPF para estudiar redes satelitales LEO de gran escala con condiciones de enlace cambiantes.

Arquitectura de configuración, control y datos del emulador bLEO
Figura 2. Estructura general de la herramienta de emulación bLEO. Fuente: Computer Networks / Elsevier; reproducida con atribución bajo CC BY 4.0.

Indicadores bibliométricos

Cuartil JCRQ2
Factor de impacto4,7
Citas en Google Scholar0
Área JCR
Engineering, Electrical & Electronic
Año JCR
2025
Consulta Scholar
26 octubre 2026

Contribución principal

La contribución principal es trasladar al plano de emulación Linux una representación eficiente de satélites, estaciones terrestres y terminales, actualizando retardos y conectividad directamente en el datapath del kernel.

Resultados y alcance

Los experimentos confirman que bLEO puede representar constelaciones amplias y actualizar enlaces dinámicos con una sobrecarga contenida gracias a eBPF. La validación reproduce retardos, cambios de ruta y conectividad orbital, aunque la fidelidad final depende de los modelos de enlace y del hardware utilizado por el emulador.

Relación con BoND1

BoND1 necesita herramientas de evaluación capaces de representar conectividad no celular dinámica. Este trabajo aporta una base experimental para analizar constelaciones LEO como parte de escenarios B6G e IoT, con énfasis en escalabilidad y reproducibilidad.

DOIRepositorio UPCTSoftware asociado

Project publication · Computer Networks

Summary

The paper presents bLEO, an eBPF-based emulator for studying large-scale LEO satellite networks with changing link conditions.

bLEO emulator configuration, control and data architecture
Figure 2. General structure of the bLEO emulation tool. Source: Computer Networks / Elsevier; reproduced with attribution under CC BY 4.0.

Main contribution

The main contribution is to move an efficient representation of satellites, ground stations and terminals to the Linux emulation plane, updating delays and connectivity directly in the kernel datapath.

Results and scope

Experiments confirm that bLEO can represent large constellations and update dynamic links with limited overhead thanks to eBPF. The validation reproduces delays, path changes and orbital connectivity, although the final fidelity depends on the link models and the hardware used by the emulator.

Link with BoND1

BoND1 needs assessment tools capable of representing dynamic non-cellular connectivity. This work provides an experimental basis to analyze LEO constellations as part of B6G and IoT scenarios, with emphasis on scalability and reproducibility.

DOIUPCT RepositoryAssociated software

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