Mikrodronų spiečiaiMESH tinklas yra tolesnis mobiliųjų ad-hoc tinklų pritaikymas dronų srityje. Skirtingai nuo įprasto mobiliojo AD hoc tinklo, dronų tinklelio tinklo mazgai judėjimo metu nėra paveikti reljefo, o jų greitis paprastai yra daug didesnis nei tradicinių mobiliųjų savarankiškai besitvarkančių tinklų.
Jo tinklo struktūra dažniausiai yra paskirstyta. Privalumas yra tas, kad maršruto parinkimą užbaigia nedidelis tinklo mazgų skaičius. Tai ne tik sumažina tinklo informacijos mainus tarp mazgų, bet ir pašalina pernelyg centralizuoto maršruto valdymo trūkumą.
UAV spiečiaus tinklo struktūraMESH tinklaiGalima suskirstyti į plokštuminę ir klasterinę struktūrą.
Plokštuminėje struktūroje tinklas pasižymi dideliu tvirtumu ir saugumu, tačiau silpnu mastelio keitimu, o tai tinka nedidelio masto savaime besitvarkantiems tinklams.
Sugrupuotoje struktūroje tinklas pasižymi dideliu mastelio keitimu ir yra labiau tinkamas didelio masto dronų spiečiaus ad hoc tinklui kurti.
Plokštuminė struktūra
Plokštuminė struktūra taip pat vadinama lygiaverte struktūra. Šioje struktūroje kiekvienas mazgas yra vienodas energijos paskirstymo, tinklo struktūros ir maršruto parinkimo požiūriu.
Dėl riboto dronų mazgų skaičiaus ir paprasto paskirstymo tinklas pasižymi dideliu tvirtumu ir dideliu saugumu, o trukdžiai tarp kanalų yra nedideli.
Tačiau didėjant mazgų skaičiui, didėja kiekviename mazge saugoma maršruto lentelės ir užduočių informacija, didėja tinklo apkrova, o sistemos valdymo pridėtinės išlaidos smarkiai padidėja, todėl sistemą sunku valdyti ir ji gali žlugti.
Todėl plokštuminėje struktūroje vienu metu negali būti daug mazgų, todėl yra prastas mastelio keitimas ir ji tinka tik nedidelio masto MESH tinklams.
Klasterizacijos struktūra
Klasterizacijos struktūra yra padalyti dronų mazgus į kelis skirtingus potinklius pagal skirtingas jų funkcijas. Kiekviename potinklyje parenkamas pagrindinis mazgas, kurio funkcija yra būti potinklio komandų valdymo centru ir sujungti kitus tinklo mazgus.
Pagrindiniai kiekvieno potinklio mazgai klasterizacijos struktūroje yra sujungti ir perduodami vienas su kitu. Keitimasis informacija tarp nepagrindinių mazgų gali būti vykdomas per pagrindinius mazgus arba tiesiogiai.
Pagrindiniai viso potinklio mazgai ir nepagrindiniai mazgai kartu sudaro klasterizacijos tinklą. Pagal skirtingas mazgų konfigūracijas jis gali būti toliau skirstomas į vieno dažnio grupavimą ir kelių dažnių grupavimą.
(1) Vieno dažnio grupavimas
Vieno dažnio klasterizacijos struktūroje tinkle yra keturių tipų mazgai, ty klasterio galvutės / ne klasterio galvutės mazgai, šliuzų / paskirstytų šliuzų mazgai. Pagrindinis ryšys susideda iš klasterio galvutės ir šliuzo mazgų. Kiekvienas mazgas bendrauja tuo pačiu dažniu.
Ši struktūra yra paprasta ir greita suformuoti tinklą, o dažnių juostos naudojimo lygis taip pat yra didesnis. Tačiau ši tinklo struktūra yra linkusi į išteklių suvaržymus, pvz., kanalų susikirtimą, kai tinklo mazgų skaičius didėja.
Siekiant išvengti misijos vykdymo nesėkmės, kurią sukelia bendro dažnio trukdžiai, šios struktūros reikėtų vengti, kai kiekvieno klasterio spindulys yra panašus didelio masto dronų savaime besiorganizuojančiame tinkle.
(2) Kelių dažnių grupavimas
Skirtingai nuo vieno dažnio grupavimo, kurio viename sluoksnyje yra vienas klasteris, kelių dažnių klasterizavimas susideda iš kelių sluoksnių, o kiekviename sluoksnyje yra keletas grupių. Klasterizuotame tinkle tinklo mazgai gali būti suskirstyti į kelias grupes. Skirtingi klasterio mazgai pagal jų lygius skirstomi į klasterio pagrindinius mazgus ir klasterio narių mazgus, jiems priskiriami skirtingi ryšio dažniai.
Klasteryje klasterio narių mazgai atlieka paprastas užduotis ir žymiai nepadidins tinklo maršruto parinkimo išlaidų, tačiau klasterio pagrindiniai mazgai turi valdyti klasterį ir turėti sudėtingesnę maršruto informaciją, kuri sunaudoja daug energijos.
Panašiai ryšio aprėpties galimybės taip pat skiriasi priklausomai nuo skirtingų mazgų lygių. Kuo aukštesnis lygis, tuo didesnė aprėpties galimybė. Kita vertus, kai mazgas vienu metu priklauso dviem lygiams, tai reiškia, kad mazgas turi naudoti skirtingus dažnius kelioms užduotims atlikti, todėl dažnių skaičius yra toks pat kaip užduočių skaičius.
Šioje struktūroje klasterio galvutė bendrauja su kitais klasterio nariais ir mazgais kituose klasterių sluoksniuose, o kiekvieno sluoksnio komunikacijos netrukdo viena kitai. Ši struktūra tinka savaime organizuojamiems tinklams tarp didelio masto dronų. Palyginti su vienos klasterio struktūra, ji turi didesnį mastelį, didesnę apkrovą ir gali apdoroti sudėtingesnius duomenis.
Tačiau, kadangi klasterio galvutės mazgas turi apdoroti didelį duomenų kiekį, energijos suvartojimas yra greitesnis nei kiti klasterio mazgai, todėl tinklo tarnavimo laikas yra trumpesnis nei vieno dažnio klasterizacijos struktūra. Be to, klasterio galvutės mazgų pasirinkimas kiekviename klasterių tinklo sluoksnyje nėra fiksuotas ir bet kuris mazgas gali veikti kaip klasterio galvutė. Tam tikram mazgui, ar jis gali tapti klasterio galvute, priklauso nuo tinklo struktūros, kad būtų nuspręsta, ar pradėti grupavimo mechanizmą. Todėl tinklo klasterizacijos algoritmas vaidina svarbų vaidmenį klasterizacijos tinkle.
Paskelbimo laikas: 2024-06-21
