nybanner

Micro-drone Swarms MESH ռադիոյի 3 ցանցային կառուցվածքներ

12 դիտում

Միկրո-անօդաչու թռչող սարքMESH ցանցը շարժական ad-hoc ցանցերի հետագա կիրառումն է դրոնների ոլորտում:Ի տարբերություն ընդհանուր շարժական AD hoc ցանցի, անօդաչու ցանցային ցանցերում ցանցային հանգույցները տեղաշարժի վրա չեն ազդում շարժման ընթացքում, և դրանց արագությունը, ընդհանուր առմամբ, շատ ավելի արագ է, քան ավանդական շարժական ինքնակազմակերպվող ցանցերը:

 

Նրա ցանցային կառուցվածքը հիմնականում բաշխված է։Առավելությունն այն է, որ երթուղիների ընտրությունն ավարտվում է ցանցի փոքր թվով հանգույցներով:Սա ոչ միայն նվազեցնում է ցանցի տեղեկատվության փոխանակումը հանգույցների միջև, այլև հաղթահարում է գերկենտրոնացված երթուղային հսկողության թերությունը:

 

UAV երամի ցանցային կառուցվածքըMESH ցանցերկարելի է բաժանել հարթ կառուցվածքի և կլաստերային կառուցվածքի։

 

Հարթ կառուցվածքում ցանցն ունի բարձր ամրություն և անվտանգություն, բայց թույլ մասշտաբայնություն, որը հարմար է փոքրածավալ ինքնակազմակերպվող ցանցերի համար:

 

Կլաստերային կառուցվածքում ցանցն ունի ուժեղ մասշտաբայնություն և ավելի հարմար է լայնածավալ անօդաչու թռչող սարքերի ժամանակավոր ցանցերի համար:

swarm-robotics-applications-in-military
Planar-Structure-of-MESH-Network

Պլանավոր կառուցվածք

Հարթ կառուցվածքը կոչվում է նաև հավասարազոր կառուցվածք։Այս կառուցվածքում յուրաքանչյուր հանգույց նույնն է էներգիայի բաշխման, ցանցի կառուցվածքի և երթուղիների ընտրության առումով:

Անօդաչու սարքերի սահմանափակ քանակի և պարզ բաշխման շնորհիվ ցանցն ունի ուժեղ ամրություն և բարձր անվտանգություն, իսկ ալիքների միջև միջամտությունը փոքր է:

Այնուամենայնիվ, քանի որ հանգույցների թիվը մեծանում է, յուրաքանչյուր հանգույցում պահվող երթուղային աղյուսակը և առաջադրանքների տեղեկատվությունը մեծանում է, ցանցի բեռնվածությունը մեծանում է, և համակարգի վերահսկման վերին ծախսը կտրուկ մեծանում է, ինչը դժվարացնում է համակարգը կառավարելը և հակված է փլուզման:

Հետևաբար, հարթ կառուցվածքը չի կարող միաժամանակ ունենալ մեծ թվով հանգույցներ, ինչը հանգեցնում է վատ մասշտաբայնության և հարմար է միայն փոքրածավալ MESH ցանցերի համար:

Կլաստերավորման կառուցվածքը

Կլաստերավորման կառուցվածքը կոչված է բաժանել անօդաչու հանգույցները մի քանի տարբեր ենթացանցերի՝ ըստ դրանց տարբեր գործառույթների:Յուրաքանչյուր ենթացանցում ընտրվում է առանցքային հանգույց, որի գործառույթն է ծառայել որպես ենթացանցի հրամանատարական կառավարման կենտրոն և միացնել ցանցի մյուս հանգույցները։

Կլաստերավորման կառուցվածքում յուրաքանչյուր ենթացանցի առանցքային հանգույցները միացված են և հաղորդակցվում միմյանց հետ:Ոչ հիմնական հանգույցների միջև տեղեկատվության փոխանակումը կարող է իրականացվել առանցքային հանգույցների միջոցով կամ ուղղակիորեն:

Ամբողջ ենթացանցի առանցքային և ոչ առանցքային հանգույցները միասին կազմում են կլաստերային ցանց:Ըստ տարբեր հանգույցների կոնֆիգուրացիաների, այն կարող է հետագայում բաժանվել մեկ հաճախականության կլաստերավորման և բազմահաճախականության կլաստերավորման:

(1) Մեկ հաճախականության կլաստերավորում

 

Մեկ հաճախականության կլաստերավորման կառուցվածքում ցանցում կան չորս տեսակի հանգույցներ՝ կլաստերի գլուխ/ոչ կլաստերային գլխային հանգույցներ, դարպասներ/բաշխված դարպասային հանգույցներ:Հիմնական կապը կազմված է կլաստերի գլխից և դարպասի հանգույցներից:Յուրաքանչյուր հանգույց հաղորդակցվում է նույն հաճախականությամբ:

 

Այս կառուցվածքը պարզ և արագ է ցանց ձևավորելու համար, և հաճախականության տիրույթի օգտագործման արագությունը նույնպես ավելի բարձր է:Այնուամենայնիվ, ցանցի այս կառուցվածքը հակված է ռեսուրսների սահմանափակումներին, ինչպես օրինակ՝ ալիքների միջև կապը, երբ ցանցում հանգույցների թիվը մեծանում է:

 

Որպեսզի խուսափենք համատեղ հաճախականության միջամտության հետևանքով առաջացած առաքելության կատարման ձախողումից, այս կառուցվածքից պետք է խուսափել, երբ յուրաքանչյուր կլաստերի շառավիղը նման է լայնածավալ դրոնների ինքնակազմակերպվող ցանցում:

MESH ցանցի կլաստերավորման կառուցվածքը
Բազմաճախական MESH ցանց

(2) Բազմակի հաճախականության կլաստերավորում

 

Տարբերվում է մեկ հաճախականությամբ կլաստերավորումից, որն ունի մեկ կլաստեր յուրաքանչյուր շերտում, բազմահաճախական կլաստերավորումը պարունակում է մի քանի շերտեր, և յուրաքանչյուր շերտ պարունակում է մի քանի կլաստեր:Կլաստերային ցանցում ցանցային հանգույցները կարելի է բաժանել մի քանի կլաստերների։Կլաստերի տարբեր հանգույցները բաժանվում են կլաստերի գլխավոր հանգույցների և կլաստերի անդամ հանգույցների՝ ըստ իրենց մակարդակների, և նշանակվում են հաղորդակցման տարբեր հաճախականություններ։

 

Կլաստերում կլաստերի անդամ հանգույցներն ունեն պարզ առաջադրանքներ և էապես չեն մեծացնի ցանցի երթուղիների ծախսերը, սակայն կլաստերի գլխավոր հանգույցները պետք է կառավարեն կլաստերը և ունենան ավելի բարդ երթուղային տեղեկատվություն՝ պահպանելու համար, ինչը շատ էներգիա է ծախսում:

Նմանապես, կապի ծածկույթի հնարավորությունները նույնպես տարբերվում են՝ կախված տարբեր հանգույցների մակարդակներից:Որքան բարձր է մակարդակը, այնքան մեծ է ծածկույթի հնարավորությունը:Մյուս կողմից, երբ հանգույցը պատկանում է միաժամանակ երկու մակարդակի, դա նշանակում է, որ հանգույցը պետք է օգտագործի տարբեր հաճախականություններ՝ մի քանի առաջադրանքներ կատարելու համար, ուստի հաճախականությունների թիվը նույնն է, ինչ առաջադրանքների քանակը:

Այս կառուցվածքում կլաստերի գլուխը շփվում է կլաստերի մյուս անդամների հետ, իսկ հանգույցները՝ կլաստերների այլ շերտերում, և յուրաքանչյուր շերտի հաղորդակցությունը չի խանգարում միմյանց։Այս կառուցվածքը հարմար է լայնածավալ անօդաչու սարքերի միջև ցանցերի ինքնակազմակերպման համար։Համեմատած մեկ կլաստերային կառուցվածքի հետ՝ այն ունի ավելի մեծ մասշտաբայնություն, ավելի մեծ ծանրաբեռնվածություն և կարող է կառավարել ավելի բարդ տվյալներ:

 

Այնուամենայնիվ, քանի որ կլաստերի գլխավոր հանգույցը պետք է մշակի մեծ քանակությամբ տվյալներ, էներգիայի սպառումն ավելի արագ է, քան մյուս կլաստերային հանգույցները, ուստի ցանցի կյանքն ավելի կարճ է, քան մեկ հաճախականությամբ կլաստերի կառուցվածքը:Բացի այդ, կլաստերի գլխի հանգույցների ընտրությունը կլաստերային ցանցի յուրաքանչյուր շերտում ամրագրված չէ, և ցանկացած հանգույց կարող է աշխատել որպես կլաստերի գլուխ:Որոշակի հանգույցի համար, թե արդյոք այն կարող է դառնալ կլաստերի գլուխ, կախված է ցանցի կառուցվածքից, որպեսզի որոշի, թե արդյոք սկսել կլաստերի մեխանիզմը:Հետևաբար, ցանցի կլաստերավորման ալգորիթմը կարևոր դեր է խաղում կլաստերի ցանցում։


Հրապարակման ժամանակը` հունիս-21-2024