nybanner

3 Netwurkstruktueren fan Micro-drone Swarms MESH Radio

63 views

Micro-drone swermenMESH netwurk is in fierdere tapassing fan mobile ad-hoc netwurken op it mêd fan drones. Oars as it gewoane mobile AD hoc-netwurk, wurde netwurkknooppunten yn drone-mesh-netwurken net beynfloede troch terrein by beweging, en har snelheid is oer it algemien folle flugger as dy fan tradisjonele mobile selsorganisearjende netwurken.

 

De netwurkstruktuer dêrfan is meast ferspraat. It foardiel is dat routing seleksje wurdt foltôge troch in lyts oantal knopen yn it netwurk. Dit ferminderet net allinich de útwikseling fan netwurkynformaasje tusken knooppunten, mar oerwint ek it neidiel fan te sintralisearre routingkontrôle.

 

De netwurkstruktuer fan UAV swarmMESH netwurkenkin wurde ferdield yn planar struktuer en klustere struktuer.

 

Yn de planar struktuer, it netwurk hat hege robústness en feiligens, mar swak scalability, dat is geskikt foar lytsskalige sels-organisearjen netwurken.

 

Yn 'e klustere struktuer hat it netwurk sterke skalberens en is mear geskikt foar grutskalige droneswerm ad-hoc netwurken.

swarm-robotika-applikaasjes-yn-militêr
Planar-Struktuer-fan-MESH-Netwurk

Planar Struktuer

De planêre struktuer wurdt ek wol in peer-to-peer-struktuer neamd. Yn dizze struktuer is elke knooppunt itselde yn termen fan enerzjydistribúsje, netwurkstruktuer en routingseleksje.

Troch it beheinde oantal droneknooppunten en ienfâldige distribúsje hat it netwurk sterke robúste en hege feiligens, en de ynterferinsje tusken kanalen is lyts.

As it oantal knooppunten lykwols ferheget, nimt de routingtabel en taakynformaasje opslein yn elke knooppunt ta, de netwurkbelêsting nimt ta, en de systeemkontrôle-overhead nimt skerp ta, wêrtroch it systeem lestich te kontrolearjen is en gefoelich is foar ynstoarten.

Dêrom kin de planêre struktuer net tagelyk in grut oantal knopen hawwe, wat resulteart yn minne skalberens en is allinich geskikt foar lytsskalige MESH-netwurken.

Clustering Struktuer

De klusteringstruktuer is om de droneknooppunten te ferdielen yn ferskate ferskillende subnetwurken neffens har ferskillende funksjes. Yn elk subnetwurk wurdt in kaaiknooppunt selektearre, waans funksje is om te tsjinjen as it kommando-kontrôlesintrum fan it subnetwurk en om oare knopen yn it netwurk te ferbinen.

De kaaiknooppunten fan elk subnetwurk yn 'e klusterstruktuer binne ferbûn en kommunisearre mei elkoar. Ynformaasje útwikseling tusken net-kaai knooppunten kin wurde útfierd fia kaai knooppunten of direkt.

De kaaiknooppunten en net-kaaiknooppunten fan it hiele subnetwurk foarmje tegearre in klusteringnetwurk. Neffens ferskate knooppuntkonfiguraasjes kin it fierder ferdield wurde yn klustering mei ienfrekwinsje en klustering mei meardere frekwinsje.

(1) Single-frekwinsje Clustering

 

Yn de single-frekwinsje clustering struktuer, der binne fjouwer soarten knopen yn it netwurk, nammentlik kluster holle / non-cluster holle knopen, gateway / ferspraat gateway knopen. De rêchbonke keppeling is gearstald út kluster holle en gateway knopen. Elke node kommunisearret mei deselde frekwinsje.

 

Dizze struktuer is ienfâldich en fluch om in netwurk te foarmjen, en de frekwinsjebânbenuttingsrate is ek heger. Dizze netwurkstruktuer is lykwols gefoelich foar boarnebeperkingen, lykas crosstalk tusken kanalen as it oantal knopen yn it netwurk nimt ta.

 

Om it mislearjen fan missy-útfiering te foarkommen feroarsake troch ko-frekwinsje-ynterferinsje, moat dizze struktuer wurde foarkommen as de straal fan elke kluster ferlykber is yn in grutskalige drone selsorganisearjend netwurk.

Clustering Struktuer fan MESH Network
Multi-frekwinsje MESH Network

(2) Multi-frekwinsje Clustering

 

Oars as single-frekwinsje klustering, dat hat ien kluster per laach, multi-frekwinsje clustering befettet ferskate lagen, en elke laach befettet ferskate klusters. Yn in klustered netwurk kinne netwurkknooppunten wurde ferdield yn meardere klusters. Ferskillende knopen yn in kluster wurde ferdield yn klusterkopknooppunten en klusterlidknooppunten neffens har nivo's, en ferskate kommunikaasjefrekwinsjes wurde tawiisd.

 

Yn in kluster, kluster lid knopen hawwe ienfâldige taken en sil net signifikant tanimme netwurk routing overhead, mar kluster holle knopen moatte beheare it kluster, en hawwe mear komplekse routing ynformaasje te ûnderhâlden, dat ferbrûkt in soad enerzjy.

Lykas fariearje de mooglikheden foar kommunikaasjedekking ek neffens ferskate knooppuntnivo's. Hoe heger it nivo, hoe grutter de dekkingsmooglikheid. Oan 'e oare kant, as in knooppunt tagelyk ta twa nivo's heart, betsjut it dat it knooppunt ferskate frekwinsjes moat brûke om meardere taken út te fieren, sadat it oantal frekwinsjes itselde is as it oantal taken.

Yn dizze struktuer kommunisearret de klusterkop mei oare leden yn it kluster en knopen yn oare lagen fan klusters, en de kommunikaasje fan elke laach bemuoit inoar net. Dizze struktuer is geskikt foar selsorganisearjende netwurken tusken grutskalige drones. Yn ferliking mei in inkele klusterstruktuer hat it bettere skalberens, hegere lading, en kin kompleksere gegevens omgean.

 

Om't it klusterkopknooppunt lykwols in grutte hoemannichte gegevens moat ferwurkje, is it enerzjyferbrûk flugger as oare klusterknooppunten, sadat it netwurklibben koarter is as de klusterstruktuer mei ienfrekwinsje. Dêrneist is de seleksje fan klusterkopknooppunten op elke laach yn it klusternetwurk net fêst, en elke knoop kin wurkje as in klusterkop. Foar in bepaalde knooppunt, oft it in klusterkop kin wurde, hinget ôf fan 'e netwurkstruktuer om te besluten of it klustermeganisme te begjinnen. Dêrom spilet it netwurkclusteringalgoritme in wichtige rol yn it clusteringnetwurk.


Post tiid: Jun-21-2024