nybanner

3 Micro-drone Swarms MESH радиосының желілік құрылымдары

63 рет қаралды

Микро-дрондар тобыMESH желісі - бұл дрондар саласындағы мобильді арнайы желілердің қосымша қолданбасы. Жалпы мобильді AD hoc желісінен айырмашылығы, ұшқышсыз тор желілеріндегі желі түйіндері қозғалыс кезінде рельефке әсер етпейді және олардың жылдамдығы әдеттегі мобильді өздігінен ұйымдастырылатын желілерге қарағанда әлдеқайда жылдамырақ.

 

Оның желілік құрылымы негізінен таратылған. Артықшылығы – маршруттауды таңдау желідегі түйіндердің аз санымен аяқталады. Бұл түйіндер арасындағы желілік ақпарат алмасуды азайтып қана қоймай, сонымен қатар орталықтандырылған маршруттауды басқарудың кемшілігін де жеңеді.

 

ҰАО тобының желілік құрылымыMESH желілеріжазық құрылым және кластерлік құрылым деп бөлуге болады.

 

Жазық құрылымда желі жоғары беріктік пен қауіпсіздікке ие, бірақ кішігірім өзін-өзі ұйымдастыратын желілер үшін қолайлы масштабталатындығы әлсіз.

 

Кластерлік құрылымда желі күшті масштабтауға ие және кең ауқымды дрондар тобын арнайы желіге қосу үшін қолайлы.

әскери-робототехниканың-қолданбалары
MESH-желісінің жазық-құрылымы

Жазық құрылым

Жазық құрылымды тең дәрежелі құрылым деп те атайды. Бұл құрылымда әрбір түйін энергияны бөлу, желі құрылымы және маршруттауды таңдау бойынша бірдей.

Дрон түйіндерінің шектеулі санына және қарапайым таратуға байланысты желі күшті беріктікке және жоғары қауіпсіздікке ие және арналар арасындағы кедергі аз.

Дегенмен, түйіндер саны көбейген сайын әрбір түйінде сақталатын маршруттау кестесі мен тапсырмалар туралы ақпарат ұлғаяды, желі жүктемесі артады және жүйені басқарудың үстеме шығындары күрт артады, бұл жүйені басқаруды қиындатады және құлдырауға бейім.

Демек, жазық құрылым бір уақытта көп түйіндерге ие бола алмайды, нәтижесінде масштабтау нашар болады және тек шағын ауқымды MESH желілері үшін жарамды.

Кластерлік құрылым

Кластерлік құрылым дрон түйіндерін әртүрлі функцияларына сәйкес бірнеше түрлі ішкі желілерге бөлу болып табылады. Әрбір ішкі желіде негізгі түйін таңдалады, оның қызметі ішкі желінің командалық басқару орталығы ретінде қызмет ету және желідегі басқа түйіндерді қосу болып табылады.

Кластерлік құрылымдағы әрбір ішкі желінің негізгі түйіндері бір-бірімен байланысқан және байланысқан. Негізгі емес түйіндер арасындағы ақпарат алмасу негізгі түйіндер арқылы немесе тікелей жүзеге асырылуы мүмкін.

Бүкіл ішкі желінің негізгі түйіндері мен түйінді емес түйіндері бірге кластерлік желіні құрайды. Әртүрлі түйін конфигурациялары бойынша оны одан әрі бір жиілікті кластерлеу және көп жиілікті кластерлеуге бөлуге болады.

(1) Бір жиілікті кластерлеу

 

Бір жиілікті кластерлік құрылымда желіде түйіндердің төрт түрі бар, атап айтқанда кластер басы/кластер емес бастық түйіндер, шлюз/үлестірілген шлюз түйіндері. Магистральдық байланыс кластер басы мен шлюз түйіндерінен тұрады. Әрбір түйін бірдей жиілікте байланысады.

 

Бұл құрылым желіні құру үшін қарапайым және жылдам, сонымен қатар жиілік жолағын пайдалану жылдамдығы да жоғары. Дегенмен, бұл желі құрылымы ресурс шектеулеріне бейім, мысалы, желідегі түйіндер саны артқан кезде арналар арасындағы айқас.

 

Бірлескен жиілік кедергілерінен туындаған миссияны орындау сәтсіздігін болдырмау үшін, бұл құрылымды әр кластердің радиусы кең ауқымды ұшқышсыз басқару желісінде ұқсас болған кезде болдырмау керек.

MESH желісінің кластерлік құрылымы
Көп жиілікті MESH желісі

(2)Көп жиілікті кластерлеу

 

Бір қабатта бір кластер болатын бір жиілікті кластерден айырмашылығы, көп жиілікті кластер бірнеше қабаттарды қамтиды және әр қабат бірнеше кластерді қамтиды. Кластерлік желіде желі түйіндерін бірнеше кластерлерге бөлуге болады. Кластердегі әртүрлі түйіндер деңгейлері бойынша кластер басы түйіндері мен кластер мүшесі түйіндеріне бөлінеді және әртүрлі байланыс жиіліктері тағайындалады.

 

Кластерде кластер мүшелерінің түйіндерінің қарапайым тапсырмалары бар және желіні бағыттау бойынша үстеме шығындарды айтарлықтай арттырмайды, бірақ кластер басы түйіндері кластерді басқаруы керек және көп энергияны тұтынатын қызмет көрсету үшін күрделі бағыттау ақпараты болуы керек.

Сол сияқты, байланысты қамту мүмкіндіктері де әртүрлі түйін деңгейлеріне сәйкес өзгереді. Деңгей неғұрлым жоғары болса, қамту мүмкіндігі соғұрлым жоғары болады. Екінші жағынан, түйін бір уақытта екі деңгейге жататын болса, бұл түйін бірнеше тапсырмаларды орындау үшін әртүрлі жиіліктерді пайдалану қажет екенін білдіреді, сондықтан жиіліктер саны тапсырмалар санымен бірдей болады.

Бұл құрылымда кластер басшысы кластердегі басқа мүшелермен және кластерлердің басқа қабаттарындағы түйіндермен байланысады және әрбір қабаттың байланыстары бір-біріне кедергі жасамайды. Бұл құрылым кең ауқымды дрондар арасындағы желілерді өздігінен ұйымдастыру үшін қолайлы. Жалғыз кластер құрылымымен салыстырғанда ол жақсырақ ауқымдылыққа, жоғары жүктемеге ие және күрделірек деректерді өңдей алады.

 

Дегенмен, кластер басының түйіні деректердің үлкен көлемін өңдеуді қажет ететіндіктен, энергияны тұтыну басқа кластер түйіндеріне қарағанда жылдамырақ, сондықтан желінің қызмет ету мерзімі бір жиілікті кластер құрылымына қарағанда қысқа. Сонымен қатар, кластерлік желідегі әрбір қабаттағы кластер басының түйіндерін таңдау бекітілмеген және кез келген түйін кластер басшысы ретінде жұмыс істей алады. Белгілі бір түйін үшін оның кластер басшысы бола алатындығы, кластерлеу механизмін іске қосу-қосуды шешу үшін желі құрылымына байланысты. Сондықтан желілік кластерлеу алгоритмі кластерлік желіде маңызды рөл атқарады.


Жіберу уақыты: 21 маусым-2024 ж