נחילי מיקרו-רחפניםרשת MESH היא יישום נוסף של רשתות אד-הוק ניידות בתחום הרחפנים. בשונה מרשת AD-hoc הניידת הנפוצה, צמתי רשת ברשתות רשת רחפנים אינם מושפעים מהשטח במהלך התנועה, ומהירותם בדרך כלל הרבה יותר מהירה מזו של רשתות ארגון עצמי ניידות מסורתיות.
מבנה הרשת שלו מבוזר ברובו. היתרון הוא שבחירת הניתוב מושלמת על ידי מספר קטן של צמתים ברשת. זה לא רק מפחית את חילופי המידע ברשת בין צמתים אלא גם מתגבר על החיסרון של בקרת ניתוב ריכוזית מדי.
מבנה הרשת של נחיל המל"טיםרשתות MESHניתן לחלק למבנה מישורי ומבנה מקובץ.
במבנה המישורי, לרשת חוסן ואבטחה גבוהים, אך מדרגיות חלשה, המתאימה לרשתות ארגון עצמי בקנה מידה קטן.
במבנה המקובץ, לרשת יש מדרגיות חזקה והיא מתאימה יותר לרשתות אד-הוק של נחילי מזל"טים בקנה מידה גדול.
מבנה מישורי
המבנה המישורי נקרא גם מבנה עמית לעמית. במבנה זה, כל צומת זהה מבחינת חלוקת האנרגיה, מבנה הרשת ובחירת הניתוב.
בשל המספר המצומצם של צמתי מזל"ט והפצה פשוטה, לרשת חוסן חזק ואבטחה גבוהה, וההפרעה בין הערוצים קטנה.
עם זאת, ככל שמספר הצמתים גדל, טבלת הניתוב ומידע המשימות המאוחסנים בכל צומת גדלים, עומס הרשת גדל, ותקורת בקרת המערכת עולה בחדות, מה שהופך את המערכת לקשה לשליטה ונוטה לקרוס.
לכן, המבנה המישורי אינו יכול לכלול מספר רב של צמתים בו-זמנית, וכתוצאה מכך מדרגיות לקויה והוא מתאים רק לרשתות MESH בקנה מידה קטן.
מבנה אשכולות
מבנה האשכולות הוא לחלק את צמתי הרחפן למספר רשתות משנה שונות בהתאם לפונקציות השונות שלהם. בכל תת-רשת נבחר צומת מפתח שתפקידו לשמש כמרכז בקרת הפיקוד של תת-הרשת ולחבר צמתים נוספים ברשת.
הצמתים המרכזיים של כל תת-רשת במבנה האשכולות מחוברים ומתקשרים זה עם זה. חילופי מידע בין צמתים שאינם מפתחים יכולים להתבצע באמצעות צמתי מפתח או ישירות.
צמתי המפתח והצמתים הלא-מפתחים של רשת המשנה כולה מהווים יחד רשת אשכולות. על פי תצורות שונות של צמתים, ניתן לחלק אותו עוד יותר לאשכולות בת תדר בודד וציבור רב-תדרים.
(1) אשכול בתדר בודד
במבנה האשכולות החד-תדרים, ישנם ארבעה סוגים של צמתים ברשת, דהיינו צמתים של ראש אשכול/לא אשכול, צמתי שער/שער מבוזר. קישור עמוד השדרה מורכב מצמתי ראש אשכול וצמתי שער. כל צומת מתקשר באותו תדר.
מבנה זה פשוט ומהיר ליצירת רשת, וגם קצב ניצול פס התדרים גבוה יותר. עם זאת, מבנה רשת זה נוטה לאילוצי משאבים, כגון דיבור צולב בין ערוצים כאשר מספר הצמתים ברשת גדל.
על מנת למנוע כשל בביצוע המשימה הנגרם מהפרעות בתדר משותף, יש להימנע ממבנה זה כאשר הרדיוס של כל אשכול דומה ברשת מארגנת עצמית של מזל"ט בקנה מידה גדול.
(2) אשכול רב-תדרים
בשונה מאשכול בתדר בודד, שיש לו אשכול אחד לשכבה, אשכול רב-תדרים מכיל מספר שכבות, וכל שכבה מכילה מספר אשכולות. ברשת מקובצת, ניתן לחלק את צמתי הרשת למספר אשכולות. צמתים שונים באשכול מחולקים לצמתי ראש אשכול וצמתי איברי אשכול לפי רמותיהם, ותדרי תקשורת שונים מוקצים.
באשכול, לצמתים של חבר אשכול יש משימות פשוטות והם לא יגדילו באופן משמעותי את תקורה של ניתוב רשת, אבל צמתי ראש אשכול צריכים לנהל את האשכול, ויש להם מידע ניתוב מורכב יותר לתחזוקה, שצורך הרבה אנרגיה.
באופן דומה, גם יכולות כיסוי התקשורת משתנות בהתאם לרמות הצמתים השונות. ככל שהרמה גבוהה יותר, כך גדלה יכולת הכיסוי. מצד שני, כאשר צומת שייך לשתי רמות בו זמנית, זה אומר שהצומת צריך להשתמש בתדרים שונים כדי לבצע מספר משימות, כך שמספר התדרים זהה למספר המשימות.
במבנה זה, ראש האשכול מתקשר עם איברים אחרים באשכול וצמתים בשכבות אחרות של אשכולות, והתקשורת של כל שכבה אינה מפריעה זה לזה. מבנה זה מתאים לארגון עצמי של רשתות בין מל"טים בקנה מידה גדול. בהשוואה למבנה אשכול יחיד, יש לו מדרגיות טובה יותר, עומס גבוה יותר ויכול להתמודד עם נתונים מורכבים יותר.
עם זאת, מכיוון שצומת ראש האשכול צריך לעבד כמות גדולה של נתונים, צריכת האנרגיה מהירה יותר מצמתי אשכול אחרים, ולכן חיי הרשת קצרים יותר ממבנה האשכולות בתדר אחד. בנוסף, בחירת צמתי ראש האשכולות בכל שכבה ברשת האשכולות אינה קבועה, וכל צומת יכול לעבוד כראש אשכול. עבור צומת מסוים, האם הוא יכול להפוך לראש אשכול תלוי במבנה הרשת כדי להחליט אם להתחיל את מנגנון האשכולות. לכן, אלגוריתם אשכול הרשת ממלא תפקיד חשוב ברשת האשכולות.
זמן פרסום: 21 ביוני 2024
