Rojevi mikro-dronovaMESH mreža je daljnja primjena mobilnih ad-hoc mreža u području dronova. Za razliku od uobičajene mobilne AD hoc mreže, mrežni čvorovi u mrežama bespilotnih letjelica nisu pod utjecajem terena tijekom kretanja, a njihova brzina je općenito mnogo veća od brzine tradicionalnih mobilnih samoorganizirajućih mreža.
Njegova mrežna struktura je uglavnom distribuirana. Prednost je što izbor rutiranja završava mali broj čvorova u mreži. Ovo ne samo da smanjuje razmjenu mrežnih informacija između čvorova, već i prevazilazi nedostatak pretjerano centralizirane kontrole rutiranja.
Struktura mreže UAV rojaMESH mrežemogu se podijeliti na planarnu strukturu i klastersku strukturu.
U planarnoj strukturi, mreža ima visoku robusnost i sigurnost, ali slabu skalabilnost, što je pogodno za male samoorganizirajuće mreže.
U grupisanoj strukturi, mreža ima snažnu skalabilnost i pogodnija je za ad-hoc umrežavanje rojeva dronova velikih razmjera.
Planarna struktura
Planarna struktura se još naziva i ravnopravna struktura. U ovoj strukturi, svaki čvor je isti u smislu distribucije energije, strukture mreže i odabira rutiranja.
Zbog ograničenog broja dronova i jednostavne distribucije, mreža ima jaku robusnost i visoku sigurnost, a smetnje između kanala su male.
Međutim, kako se broj čvorova povećava, tabela rutiranja i informacije o zadacima pohranjene u svakom čvoru se povećavaju, povećava se opterećenje mreže, a sistemski nadzorni troškovi se naglo povećavaju, čineći sistem teškim za kontrolu i sklonom kolapsu.
Stoga, planarna struktura ne može imati veliki broj čvorova u isto vrijeme, što rezultira lošom skalabilnosti i pogodna je samo za male MESH mreže.
Clustering Structure
Struktura klasteriranja je da se čvorovi dronova podijele u nekoliko različitih podmreža prema njihovim različitim funkcijama. U svakoj podmreži se bira ključni čvor čija je funkcija da služi kao komandni kontrolni centar podmreže i da povezuje ostale čvorove u mreži.
Ključni čvorovi svake podmreže u strukturi klastera su povezani i međusobno komuniciraju. Razmjena informacija između ne-ključnih čvorova može se vršiti preko ključnih čvorova ili direktno.
Ključni čvorovi i neključni čvorovi cijele podmreže zajedno čine mrežu klasteriranja. Prema različitim konfiguracijama čvorova, može se dalje podijeliti na jednofrekventno klasteriranje i višefrekventno klasteriranje.
(1) Jednofrekventno grupisanje
U jednofrekventnoj strukturi klasteriranja postoje četiri tipa čvorova u mreži, i to čvorovi glave klastera/glavni čvorovi bez klastera, gateway/distribuirani gateway čvorovi. Veza okosnice se sastoji od glave klastera i čvorova gatewaya. Svaki čvor komunicira istom frekvencijom.
Ova struktura je jednostavna i brza za formiranje mreže, a stopa iskorištenja frekvencijskog opsega je također veća. Međutim, ova mrežna struktura je sklona ograničenjima resursa, kao što je preslušavanje između kanala kada se broj čvorova u mreži povećava.
Kako bi se izbjegao neuspjeh u izvršenju misije uzrokovan ko-frekvencijskim smetnjama, ovu strukturu treba izbjegavati kada je radijus svakog klastera sličan u velikoj samoorganizirajućoj mreži dronova.
(2)Multi-frekventno grupisanje
Za razliku od jednofrekventnog klasteriranja, koje ima jedan klaster po sloju, višefrekventno klasteriranje sadrži nekoliko slojeva, a svaki sloj sadrži nekoliko klastera. U grupisanoj mreži, mrežni čvorovi se mogu podijeliti u više klastera. Različiti čvorovi u klasteru podijeljeni su na čvorove glave klastera i čvorove članova klastera prema njihovim razinama, a dodijeljene su i različite komunikacijske frekvencije.
U klasteru, čvorovi članovi klastera imaju jednostavne zadatke i neće značajno povećati troškove mrežnog rutiranja, ali čvorovi glave klastera moraju upravljati klasterom i imati složenije informacije o usmjeravanju za održavanje, što troši mnogo energije.
Slično tome, mogućnosti pokrivenosti komunikacije također variraju u zavisnosti od nivoa čvorova. Što je viši nivo, veća je mogućnost pokrivenosti. S druge strane, kada čvor istovremeno pripada dva nivoa, to znači da čvor treba da koristi različite frekvencije za obavljanje više zadataka, tako da je broj frekvencija isti kao i broj zadataka.
U ovoj strukturi, glava klastera komunicira s drugim članovima u klasteru i čvorovima u drugim slojevima klastera, a komunikacije svakog sloja ne ometaju jedna drugu. Ova struktura je pogodna za samoorganizirajuće mreže između velikih dronova. U poređenju sa jednom strukturom klastera, ima bolju skalabilnost, veće opterećenje i može da obrađuje složenije podatke.
Međutim, budući da čvor glave klastera treba obraditi veliku količinu podataka, potrošnja energije je brža od ostalih čvorova klastera, tako da je životni vijek mreže kraći od jednofrekventne strukture klastera. Osim toga, odabir čvorova glave klastera na svakom sloju u mreži klastera nije fiksiran i bilo koji čvor može raditi kao glava klastera. Za određeni čvor, da li može postati glava klastera ovisi o strukturi mreže da odluči hoće li pokrenuti mehanizam klastera. Stoga algoritam za grupisanje mreže igra važnu ulogu u mreži klasteriranja.
Vrijeme objave: Jun-21-2024
