Roje mikrodronůMESH network je další aplikací mobilních ad-hoc sítí v oblasti dronů. Na rozdíl od běžné mobilní AD hoc sítě nejsou síťové uzly v sítích drone mesh během pohybu ovlivněny terénem a jejich rychlost je obecně mnohem vyšší než u tradičních mobilních samoorganizujících se sítí.
Jeho síťová struktura je většinou distribuovaná. Výhodou je, že výběr směrování doplňuje malý počet uzlů v síti. To nejen snižuje výměnu informací o síti mezi uzly, ale také překonává nevýhodu příliš centralizovaného řízení směrování.
Struktura sítě roje UAVMESH sítělze rozdělit na plošnou strukturu a shlukovou strukturu.
V planární struktuře má síť vysokou robustnost a bezpečnost, ale slabou škálovatelnost, která je vhodná pro malé samoorganizující se sítě.
V klastrované struktuře má síť silnou škálovatelnost a je vhodnější pro ad-hoc sítě s rojem dronů.
Rovinná struktura
Rovinná struktura se také nazývá peer-to-peer struktura. V této struktuře je každý uzel stejný z hlediska distribuce energie, struktury sítě a výběru směrování.
Vzhledem k omezenému počtu uzlů dronů a jednoduché distribuci má síť silnou robustnost a vysokou bezpečnost a interference mezi kanály je malá.
S rostoucím počtem uzlů se však zvyšuje směrovací tabulka a informace o úkolech uložené v každém uzlu, zvyšuje se zatížení sítě a prudce se zvyšuje režie řízení systému, což ztěžuje řízení a je náchylné ke kolapsu.
Planární struktura proto nemůže mít současně velký počet uzlů, což má za následek špatnou škálovatelnost a je vhodná pouze pro sítě MESH malého rozsahu.
Clusterová struktura
Struktura shlukování má rozdělit uzly dronů do několika různých podsítí podle jejich různých funkcí. V každé podsíti je vybrán klíčový uzel, jehož funkcí je sloužit jako řídící řídící centrum podsítě a propojovat další uzly v síti.
Klíčové uzly každé podsítě v klastrovací struktuře jsou propojeny a vzájemně komunikovány. Výměna informací mezi neklíčovými uzly může být prováděna prostřednictvím klíčových uzlů nebo přímo.
Klíčové uzly a neklíčové uzly celé podsítě společně tvoří klastrovací síť. Podle různých konfigurací uzlů jej lze dále rozdělit na jednofrekvenční shlukování a vícefrekvenční shlukování.
(1)Jednofrekvenční shlukování
Ve struktuře jednofrekvenčního klastrování existují v síti čtyři typy uzlů, jmenovitě uzly hlavičky klastru/hlavní uzly bez klastru, uzly brány/distribuované brány. Páteřní linka se skládá z uzlů hlavy clusteru a brány. Každý uzel komunikuje se stejnou frekvencí.
Tato struktura je jednoduchá a rychlá pro vytvoření sítě a míra využití frekvenčního pásma je také vyšší. Tato struktura sítě je však náchylná k omezením zdrojů, jako jsou přeslechy mezi kanály, když se počet uzlů v síti zvyšuje.
Aby se zabránilo selhání při provádění mise způsobené kofrekvenčním rušením, je třeba se této struktuře vyhnout, když je poloměr každého clusteru podobný ve velké síti samoorganizující se drony.
(2)Multifrekvenční shlukování
Na rozdíl od jednofrekvenčního shlukování, které má jeden shluk na vrstvu, vícefrekvenční shlukování obsahuje několik vrstev a každá vrstva obsahuje několik shluků. V klastrované síti lze síťové uzly rozdělit do více klastrů. Různé uzly v klastru jsou rozděleny na hlavní uzly klastru a členské uzly klastru podle jejich úrovní a jsou přiřazeny různé komunikační frekvence.
V klastru mají členské uzly klastru jednoduché úkoly a výrazně nezvýší režii směrování sítě, ale hlavní uzly klastru potřebují klastr spravovat a musí udržovat složitější informace o směrování, což spotřebovává spoustu energie.
Podobně se možnosti pokrytí komunikace také liší podle různých úrovní uzlů. Čím vyšší úroveň, tím větší schopnost krytí. Na druhou stranu, když uzel patří do dvou úrovní současně, znamená to, že uzel potřebuje používat různé frekvence k provádění více úkolů, takže počet frekvencí je stejný jako počet úkolů.
V této struktuře hlava shluku komunikuje s ostatními členy shluku a uzly v jiných vrstvách shluků a komunikace každé vrstvy se navzájem neruší. Tato struktura je vhodná pro samoorganizující se sítě mezi velkými drony. Ve srovnání s jednou strukturou clusteru má lepší škálovatelnost, vyšší zatížení a dokáže zpracovat složitější data.
Protože však hlavní uzel clusteru potřebuje zpracovat velké množství dat, spotřeba energie je rychlejší než u jiných uzlů clusteru, takže životnost sítě je kratší než u jednofrekvenční struktury clusterů. Kromě toho není výběr uzlů hlavy klastru na každé vrstvě v síti klastrování pevný a jako hlava klastru může fungovat jakýkoli uzel. U určitého uzlu, zda se může stát hlavou clusteru, závisí na struktuře sítě, aby se rozhodlo, zda spustit mechanismus shlukování. Algoritmus sdružování sítě proto hraje důležitou roli v síti shlukování.
Čas odeslání: 21. června 2024
