Show simple item record

dc.contributorCrawley, Edward F.
dc.contributorCameron, Bruce
dc.contributor.authorCasadesús Vila, Guillem
dc.contributor.otherUniversitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica
dc.date.accessioned2022-10-07T12:16:16Z
dc.date.available2022-10-07T12:16:16Z
dc.date.issued2022-06
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/2117/374187
dc.description.abstractEls nivells de flexibilitat i escalabilitat mai vistos de la propera generació de sistemes de comunicació per satèl·lit exigeixen nous algorismes de gestió de recursos que s'adaptin a contextos dinàmics. El futur entorn dels serveis de comunicació per satèl·lit estarà definit per un nombre més gran d'usuaris, una gran part dels quals correspondrà a usuaris mòbils com avions o vaixells. El repte addicional que introdueixen aquests usuaris és abordar la incertesa espai-temporal que es presenta en forma de retards, canvis en la seva trajectòria, o tots dos. Atès que els usuaris mòbils constituiran un segment important del mercat, els operadors de satèl·lits prioritzen l'aprofitament dels avançats sistemes digitals per desenvolupar estratègies flexibles d'assignació de recursos que siguin robustes davant de les bases d'usuaris dinàmiques. Un dels problemes clau en aquest context és com gestionar l'espectre de freqüències de manera eficient. Mentre que nombroses solucions aborden escenaris d'assignació de dinàmica freqüències, el nivell addicional de complexitat que presenten els usuaris mòbils no ha estat prou estudiat, i no és clar si els nous algorismes d'assignació de freqüències poden abordar la incertesa espai-temporal. Concretament, sostenim que els canvis inesperats en la posició dels usuaris introdueixen noves restriccions en l'assignació de freqüències que els algoritmes la literatura podrien no ser capaços de complir, especialment si les decisions s'han de prendre en temps real i a escala. Per solucionar aquesta limitació, proposem un algorisme de gestió dinàmica de freqüències basat en programació lineal entera que assigna recursos a escenaris amb usuaris tant fixos com mòbils, tenint en compte la incertesa espai-temporal d'aquests últims. El nostre mètode inclou tant la planificació a llarg termini com l'operació en temps real, una sinergia que no ha estat prou explorada per a les comunicacions per satèl·lit i que és crítica quan s'opera sota incertesa. P
dc.description.abstractLos niveles de flexibilidad y escalabilidad nunca vistos de la próxima generación de sistemas de comunicación por satélite exigen nuevos algoritmos de gestión de recursos que se adapten a contextos dinámicos. El futuro entorno de los servicios de comunicación por satélite estará definido por un mayor número de usuarios, una gran parte de los cuales corresponderá a usuarios móviles como aviones o barcos. El reto adicional que introducen estos usuarios es abordar la incertidumbre espacio-temporal que se presenta en forma de retrasos, cambios en su trayectoria, o ambos. Dado que los usuarios móviles constituirán un segmento importante del mercado, los operadores de satélites dan prioridad al aprovechamiento de los avanzadas sistemas digitales para desarrollar estrategias flexibles de asignación de recursos que sean robustas frente a las bases de usuarios dinámicas. Uno de los problemas clave en este contexto es cómo gestionar el espectro de frecuencias de forma eficiente. Mientras que numerosas soluciones abordan escenarios de asignación dinámica de frecuencias, el nivel adicional de complejidad que presentan los usuarios móviles no ha sido suficientemente estudiado, y no está claro si los nuevos algoritmos de asignación de frecuencias pueden abordar la incertidumbre espacio-temporal. En concreto, sostenemos que los cambios inesperados en la posición de los usuarios introducen nuevas restricciones en la asignación de frecuencias que los algoritmos la literatura podrían no ser capaces de cumplir, especialmente si las decisiones deben tomarse en tiempo real y a escala. Para solventar esta limitación, proponemos un algoritmo de gestión dinámica de frecuencias basado en la programación lineal entera que asigna recursos en escenarios con usuarios tanto fijos como móviles, teniendo en cuenta la incertidumbre espacio-temporal de estos últimos. Nuestro método incluye tanto la planificación a largo plazo como la operación en tiempo real, una sinergia que no ha sido suficient
dc.description.abstractThe unprecedented levels of flexibility and scalability of the next generation of communication satellite systems call for new resource management algorithms that adapt to dynamic environments. The upcoming landscape of satellite communication services will be defined by an increased number of unique users, a large portion of which will correspond to mobile users such as planes or ships. The additional challenge introduced by these users is addressing the spatiotemporal uncertainty that comes in the form of delays, changes in their trajectory, or both. Given that mobile users will constitute an important segment of the market, satellite operators prioritize leveraging modern digital payloads to develop flexible resource allocation strategies that are robust against dynamic user bases. One of the key problems in this context is how to manage the frequency spectrum efficiently. While numerous solutions address dynamic frequency assignment scenarios, the additional layer of complexity presented by mobile users has not been sufficiently studied, and it is unclear whether novel frequency assignment algorithms can address spatiotemporal uncertainty. Specifically, we argue that unexpected changes in the position of users introduce new restrictions into the frequency assignment, which previous algorithms in the literature might not be able to meet, especially if decisions need to be made in real-time and at scale. To address this gap, we propose a dynamic frequency management algorithm based on integer linear programming that assigns resources in scenarios with both fixed and mobile users, accounting for the spatiotemporal uncertainty of the latter. Our method includes both long-term planning and real-time operation, a synergy that has not been sufficiently explored for satellite communications and proves to be critical when operating under uncertainty. To fulfill the problem’s scope, we propose different strategies that extend a state-of-the-art frequency management alg
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversitat Politècnica de Catalunya
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació
dc.subject.lcshArtificial satellites in telecommunication
dc.subject.lcshConstellations
dc.subject.otherComunicacions per satèl·lit
dc.subject.otherassignació dinàmica de freqüències
dc.subject.otherassignació de recursos
dc.subject.othergestió dinàmica de recursos
dc.subject.otherusuaris mòbils
dc.subject.otherincertesa
dc.subject.otherconstel·lacions de satèl·lits
dc.subject.othergestió de l'espectre
dc.subject.otherprogramació lineal entera
dc.titleDynamic frequency assignment for mobile users in multibeam satellite constellations
dc.typeBachelor thesis
dc.subject.lemacSatèl·lits artificials en telecomunicació
dc.subject.lemacConstel·lacions
dc.identifier.slugPRISMA-170076
dc.rights.accessOpen Access
dc.date.updated2022-08-17T18:42:12Z
dc.audience.educationlevelGrau
dc.audience.mediatorUniversitat Politècnica de Catalunya. Centre de Formació Interdisciplinària Superior
dc.audience.degreeGRAU EN ENGINYERIA EN TECNOLOGIES AEROESPACIALS/GRAU EN ENGINYERIA DE TECNOLOGIES I SERVEIS DE TELECOMUNICACIÓ
dc.contributor.covenanteeMassachusetts Institute of Technology
dc.description.mobilityOutgoing


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record