Раі мікратрутняўСетка MESH - гэта далейшае прымяненне мабільных спецыяльных сетак у галіне беспілотнікаў. У адрозненне ад звычайнай мабільнай сеткі AD hoc, сеткавыя вузлы ў беспілотных ячэістых сетках не падвяргаюцца ўплыву рэльефу мясцовасці падчас руху, і іх хуткасць, як правіла, значна вышэйшая, чым у традыцыйных мабільных самаарганізаваных сетак.
Яго сеткавая структура ў асноўным размеркаваная. Перавага заключаецца ў тым, што выбар маршрутызацыі выконваецца невялікай колькасцю вузлоў у сетцы. Гэта не толькі памяншае абмен сеткавай інфармацыяй паміж вузламі, але і пераадольвае недахоп празмерна цэнтралізаванага кантролю маршрутызацыі.
Сеткавая структура роя БЛАСеткі MESHможна падзяліць на плоскую структуру і кластарную структуру.
У плоскай структуры сетка мае высокую трываласць і бяспеку, але слабую маштабаванасць, што падыходзіць для невялікіх самаарганізаваных сетак.
У кластарнай структуры сетка мае моцную маштабаванасць і больш падыходзіць для буйнамаштабнага роя беспілотнікаў у спецыяльных сетках.
Планарная структура
Планарную структуру таксама называюць аднарангавай структурай. У гэтай структуры кожны вузел аднолькавы з пункту гледжання размеркавання энергіі, структуры сеткі і выбару маршрутызацыі.
З-за абмежаванай колькасці беспілотных вузлоў і простага размеркавання сетка мае моцную надзейнасць і высокую бяспеку, а перашкоды паміж каналамі невялікія.
Аднак па меры павелічэння колькасці вузлоў табліца маршрутызацыі і інфармацыя аб задачах, якія захоўваюцца ў кожным вузле, павялічваюцца, нагрузка на сетку павялічваецца, а накладныя выдаткі на кіраванне сістэмай рэзка ўзрастаюць, што робіць сістэму цяжкай для кантролю і схільнай да збою.
Такім чынам, плоская структура не можа мець вялікую колькасць вузлоў адначасова, што прыводзіць да дрэннай маштабаванасці і падыходзіць толькі для невялікіх сетак MESH.
Кластарная структура
Структура кластарызацыі заключаецца ў падзеле вузлоў беспілотнікаў на некалькі розных падсетак у адпаведнасці з іх рознымі функцыямі. У кожнай падсетцы выбіраецца ключавы вузел, функцыя якога заключаецца ў тым, каб служыць камандным цэнтрам кіравання падсеткай і падключаць іншыя вузлы ў сетцы.
Ключавыя вузлы кожнай падсеткі ў кластарнай структуры злучаны і ўзаемадзейнічаюць адзін з адным. Абмен інфармацыяй паміж няключавымі вузламі можа ажыццяўляцца праз ключавыя вузлы або непасрэдна.
Ключавыя вузлы і неключавыя вузлы ўсёй падсеткі разам складаюць сетку кластарызацыі. У залежнасці ад розных канфігурацый вузла, яго можна падзяліць на кластарызацыю з адной і некалькіх частот.
(1) Адначастотная кластэрызацыя
У адначастотнай структуры кластарызацыі існуе чатыры тыпу вузлоў у сетцы, а менавіта вузлы галавы кластара/негалоўныя вузлы кластара, вузлы шлюза/размеркаванага шлюза. Магістральная сувязь складаецца з галоўкі кластара і вузлоў шлюза. Кожны вузел мае зносіны з аднолькавай частатой.
Гэтая структура простая і хуткая для фарміравання сеткі, і каэфіцыент выкарыстання дыяпазону частот таксама вышэй. Аднак гэтая сеткавая структура схільная да абмежаванняў у рэсурсах, такіх як перакрыжаваныя перашкоды паміж каналамі, калі колькасць вузлоў у сетцы павялічваецца.
Каб пазбегнуць збою ў выкананні місіі, выкліканага інтэрферэнцыяй на адной частаце, варта пазбягаць гэтай структуры, калі радыус кожнага кластара аднолькавы ў буйнамаштабнай сетцы самаарганізацыі беспілотнікаў.
(2) Шматчастотная кластэрызацыя
У адрозненне ад адначастотнай кластарызацыі, якая мае адзін кластар на пласт, шматчастотная кластэрызацыя змяшчае некалькі слаёў, і кожны пласт змяшчае некалькі кластараў. У кластарнай сетцы сеткавыя вузлы можна падзяліць на некалькі кластараў. Розныя вузлы ў кластары дзеляцца на галаўныя вузлы кластара і вузлы-члены кластара ў адпаведнасці з іх узроўнямі, і прызначаюцца розныя частоты сувязі.
У кластары вузлы-члены кластара выконваюць простыя задачы і не прывядуць да істотнага павелічэння накладных выдаткаў на сеткавую маршрутызацыю, але галаўным вузлам кластара неабходна кіраваць кластарам і мець больш складаную інфармацыю аб маршрутызацыі для абслугоўвання, што спажывае шмат энергіі.
Аналагічным чынам магчымасці ахопу сувязі таксама вар'іруюцца ў залежнасці ад розных узроўняў вузла. Чым вышэй узровень, тым большы патэнцыял пакрыцця. З іншага боку, калі вузел належыць да двух узроўняў адначасова, гэта азначае, што вузлу трэба выкарыстоўваць розныя частоты для выканання некалькіх задач, таму колькасць частот такая ж, як і колькасць задач.
У гэтай структуры галава кластара ўзаемадзейнічае з іншымі членамі кластара і вузламі на іншых узроўнях кластараў, і сувязь кожнага ўзроўню не перашкаджае адна адной. Гэтая структура падыходзіць для самаарганізацыі сетак паміж буйнамаштабнымі беспілотнікамі. У параўнанні з адной кластарнай структурай, яна мае лепшую маштабаванасць, большую нагрузку і можа апрацоўваць больш складаныя даныя.
Аднак, паколькі галаўны вузел кластара павінен апрацоўваць вялікі аб'ём даных, спажыванне энергіі адбываецца хутчэй, чым іншыя вузлы кластара, таму тэрмін службы сеткі карацейшы, чым у адначастотнай структуры кластарызацыі. Акрамя таго, выбар галаўных вузлоў кластара на кожным узроўні ў кластарнай сетцы не з'яўляецца фіксаваным, і любы вузел можа працаваць як галава кластара. Ці можа пэўны вузел стаць кіраўніком кластара, залежыць ад структуры сеткі, каб вырашыць, ці запускаць механізм кластарызацыі. Такім чынам, алгарытм кластарызацыі сеткі гуляе важную ролю ў сетцы кластарызацыі.
Час публікацыі: 21 чэрвеня 2024 г
