Un método heterogéneo de planificación dinámica de misiones multi-satélite basado en algoritmos metaheurísticos
Autores: Zeng, Lingchao; Qin, Pengfei; Zhou, Yejun; Liu, Huiliang; Cai, Yaxing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método heterogéneo de planificación dinámica de misiones multi-satélite basado en algoritmos metaheurísticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Demanda
Comunicación por satélite
Gestión de recursos
Satélites de alta capacidad
Optimización por enjambre de partículas
Satisfacción del usuario
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La creciente demanda de comunicación por satélite requiere una gestión eficiente de recursos, especialmente a medida que los satélites de alta capacidad de próxima generación enfrentan desafíos en la optimización de las conexiones de los usuarios. Este documento presenta un método novedoso que integra un algoritmo de Optimización de Enjambre de Partículas (PSO) discretamente mejorado con un marco de gestión de tareas dinámico para mejorar la eficiencia de asignación de recursos satelitales. El algoritmo PSO se adapta a problemas de selección discreta para maximizar una función de aptitud basada en la prioridad del usuario, la preferencia del usuario y la satisfacción de la capacidad, garantizando así un emparejamiento preciso entre usuario y satélite. Una función de bucle principal actualiza iterativamente los datos de usuario y los estados de conexión, logrando así una optimización continua de las conexiones satelitales. A través de estudios de simulación, validamos la efectividad de este método bajo demandas de usuarios que cambian dinámicamente, demostrando que el algoritmo PSO Discreto supera significativamente al Recocido Simulado (SA) y al Algoritmo Genético (GA) en satisfacción del usuario, manteniendo niveles por encima de 0,996 incluso bajo alta demanda. Además, prioriza de manera efectiva a los usuarios de alta demanda, asegurando que su satisfacción se mantenga por encima de 0,95. En general, nuestro método mejora la gestión de tareas de comunicación diarias, mejorando significativamente la calidad del servicio y la satisfacción del usuario.
Descripción
La creciente demanda de comunicación por satélite requiere una gestión eficiente de recursos, especialmente a medida que los satélites de alta capacidad de próxima generación enfrentan desafíos en la optimización de las conexiones de los usuarios. Este documento presenta un método novedoso que integra un algoritmo de Optimización de Enjambre de Partículas (PSO) discretamente mejorado con un marco de gestión de tareas dinámico para mejorar la eficiencia de asignación de recursos satelitales. El algoritmo PSO se adapta a problemas de selección discreta para maximizar una función de aptitud basada en la prioridad del usuario, la preferencia del usuario y la satisfacción de la capacidad, garantizando así un emparejamiento preciso entre usuario y satélite. Una función de bucle principal actualiza iterativamente los datos de usuario y los estados de conexión, logrando así una optimización continua de las conexiones satelitales. A través de estudios de simulación, validamos la efectividad de este método bajo demandas de usuarios que cambian dinámicamente, demostrando que el algoritmo PSO Discreto supera significativamente al Recocido Simulado (SA) y al Algoritmo Genético (GA) en satisfacción del usuario, manteniendo niveles por encima de 0,996 incluso bajo alta demanda. Además, prioriza de manera efectiva a los usuarios de alta demanda, asegurando que su satisfacción se mantenga por encima de 0,95. En general, nuestro método mejora la gestión de tareas de comunicación diarias, mejorando significativamente la calidad del servicio y la satisfacción del usuario.