Rojevi mikro trutovaMESH mreža daljnja je primjena mobilnih ad-hoc mreža u području dronova. Za razliku od uobičajene mobilne AD hoc mreže, mrežni čvorovi u isprepletenim mrežama bespilotnih letjelica nisu pod utjecajem terena tijekom kretanja, a njihova je brzina općenito mnogo veća od brzine tradicionalnih mobilnih samoorganizirajućih mreža.
Njegova mrežna struktura uglavnom je distribuirana. Prednost je u tome što odabir usmjeravanja dovršava mali broj čvorova u mreži. Ovo ne samo da smanjuje razmjenu mrežnih informacija između čvorova, već i prevladava nedostatak pretjerano centralizirane kontrole usmjeravanja.
Mrežna struktura roja UAV-aMESH mrežemože 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 grupiranoj strukturi, mreža ima snažnu skalabilnost i prikladnija je za ad-hoc umrežavanje roja dronova velikih razmjera.
Planarna struktura
Ravna struktura se također naziva peer-to-peer struktura. U ovoj strukturi, svaki čvor je isti u smislu distribucije energije, strukture mreže i odabira usmjeravanja.
Zbog ograničenog broja dron čvorova i jednostavne distribucije, mreža ima jaku robusnost i visoku sigurnost, a interferencija između kanala je mala.
Međutim, kako se broj čvorova povećava, tablica usmjeravanja i podaci o zadacima pohranjeni u svakom čvoru se povećavaju, povećava se opterećenje mreže i naglo se povećava opterećenje kontrole sustava, čineći sustav teškim za kontrolu i sklonim kolapsu.
Stoga, planarna struktura ne može imati veliki broj čvorova u isto vrijeme, što rezultira slabom skalabilnošću i prikladna je samo za male MESH mreže.
Struktura klasteriranja
Struktura grupiranja sastoji se od dijeljenja čvorova dronova u nekoliko različitih podmreža prema njihovim različitim funkcijama. U svakoj podmreži odabire se ključni čvor čija je funkcija da služi kao komandno-kontrolni centar podmreže i povezuje ostale čvorove u mreži.
Ključni čvorovi svake podmreže u strukturi klasteriranja povezani su i međusobno komuniciraju. Razmjena informacija između ne-ključnih čvorova može se provesti preko ključnih čvorova ili izravno.
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 grupiranje
U jednofrekventnoj strukturi klasteriranja postoje četiri vrste čvorova u mreži, naime glavni čvorovi klastera/neglavni čvorovi klastera, čvorovi pristupnika/distribuirani čvorovi pristupnika. Okosnica veze sastoji se od glave klastera i čvorova pristupnika. Svaki čvor komunicira istom frekvencijom.
Ova struktura je jednostavna i brza za formiranje mreže, a stopa iskorištenja frekvencijskog pojasa je također veća. Međutim, ova struktura mreže je sklona ograničenjima resursa, kao što je preslušavanje između kanala kada se broj čvorova u mreži povećava.
Kako bi se izbjegao neuspjeh izvršenja misije uzrokovan ko-frekvencijskim smetnjama, ovu strukturu treba izbjegavati kada je radijus svakog klastera sličan u velikoj samoorganizirajućoj mreži dronova.
(2) Višefrekventno grupiranje
Za razliku od jednofrekventnog klasteriranja, koje ima jedan klaster po sloju, višefrekventno klasteriranje sadrži nekoliko slojeva, a svaki sloj sadrži nekoliko klastera. U grupiranoj mreži mrežni čvorovi mogu se 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 usmjeravanja, ali glavni čvorovi klastera trebaju upravljati klasterom i imati složenije informacije o usmjeravanju koje treba održavati, što troši puno energije.
Slično tome, mogućnosti komunikacijske pokrivenosti također se razlikuju prema različitim razinama čvora. Što je viša razina, veća je pokrivenost. S druge strane, kada čvor pripada dvjema razinama u isto vrijeme, to znači da čvor treba koristiti različite frekvencije za obavljanje više zadataka, tako da je broj frekvencija jednak broju 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 je struktura prikladna za samoorganiziranje mreža između velikih dronova. U usporedbi s jednom strukturom klastera, ima bolju skalabilnost, veće opterećenje i može rukovati složenijim podacima.
Međutim, budući da glavni čvor klastera treba obraditi veliku količinu podataka, potrošnja energije je brža od ostalih čvorova klastera, tako da je životni vijek mreže kraći od strukture klasteriranja s jednom frekvencijom. Osim toga, odabir čvorova glave klastera na svakom sloju u mreži klasteriranja nije fiksan i bilo koji čvor može raditi kao glava klastera. Za određeni čvor, može li postati glava klastera ovisi o strukturi mreže da bi se odlučilo hoće li se pokrenuti mehanizam klasteriranja. Stoga algoritam mrežnog klasteriranja igra važnu ulogu u mreži klasteriranja.
Vrijeme objave: 21. lipnja 2024
