Dissertação

Otimização do consumo de energia em uma rede de satélites de baixa órbita em cenários de alta vazão

A constelação de satélites da Órbita Baixa da Terra (LEO Low Earth Orbit), quando expostos ao sol, utiliza a energia solar para operação, processamento e comunicação, e com a energia excedente carregam suas baterias. Entretanto, quando os satélites estão em área sem incidência de luz solar, chamadas...

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Autor principal: Macambira, Renata do Nascimento Mota
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/8566141190141504
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2021
Assuntos:
DOD
Acesso em linha: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8509
Resumo:
A constelação de satélites da Órbita Baixa da Terra (LEO Low Earth Orbit), quando expostos ao sol, utiliza a energia solar para operação, processamento e comunicação, e com a energia excedente carregam suas baterias. Entretanto, quando os satélites estão em área sem incidência de luz solar, chamadas de áreas de eclipse, operam utilizando apenas a energia de suas baterias. As baterias possuem limitação na quantidade de recarga/descarga, também conhecido como ciclo de profundidade de descarga (DOD Deep of Discharge) de forma que isso restringe a vida útil das próprias baterias e também dos satélites. Neste trabalho, propomos dois diferentes métodos para o roteamento de pacotes em redes de satélites LEO, que otimizam o tráfego a fim de reduzir o DOD dos satélites. A métrica ECARs (Energy and Capacity Aware Routing) foi adaptada através dos métodos ERU (Energy Routing prUning Roteamento com Poda para Eficiência Energética) DOD e ERA (Energy Routing penAlty Roteamento com Penalização para Eficiência Energética) DOD os quais poda e penaliza, respectivamente, os enlaces cujos satélites alcançaram certo limiar mínimo de carga das baterias. A partir dos métodos propostos, evitamos o descarregamento em excesso da bateria dos satélites e, assim, aumentamos a vida útil. Os resultados das simulações mostram que comparados com a métrica ECARs, os métodos ERU DOD e ERA DOD podem aumentar a vida útil da bateria dos satélites em até 133% e 10%, respectivamente. Além disso, a energia residual média obteve um ganho maior que 110% e 29%, com os métodos ERU DOD e ERA DOD, respectivamente.