Mikrodronu spietiMESH tīkls ir papildu mobilo ad-hoc tīklu pielietojums dronu jomā. Atšķirībā no parastā mobilā AD hoc tīkla tīkla mezglus dronu tīkla tīklos neietekmē reljefs kustības laikā, un to ātrums parasti ir daudz lielāks nekā tradicionālajiem mobilajiem pašorganizējošiem tīkliem.
Tā tīkla struktūra lielākoties ir izplatīta. Priekšrocība ir tāda, ka maršrutēšanas atlasi pabeidz neliels skaits tīkla mezglu. Tas ne tikai samazina tīkla informācijas apmaiņu starp mezgliem, bet arī novērš pārāk centralizētas maršrutēšanas kontroles trūkumu.
UAV spieta tīkla struktūraMESH tīklivar iedalīt plakanā struktūrā un grupētajā struktūrā.
Plakanajā struktūrā tīklam ir augsta robustums un drošība, bet vāja mērogojamība, kas ir piemērota maza mēroga pašorganizējošiem tīkliem.
Klasterizētajā struktūrā tīklam ir spēcīga mērogojamība, un tas ir vairāk piemērots liela mēroga dronu spietu ad-hoc tīkla izveidei.
Plakanā struktūra
Plakano struktūru sauc arī par vienādranga struktūru. Šajā struktūrā katrs mezgls ir vienāds enerģijas sadales, tīkla struktūras un maršrutēšanas izvēles ziņā.
Ierobežotā dronu mezglu skaita un vienkāršās izplatīšanas dēļ tīklam ir spēcīga noturība un augsta drošība, un traucējumi starp kanāliem ir nelieli.
Tomēr, palielinoties mezglu skaitam, palielinās katrā mezglā glabātā maršrutēšanas tabula un informācija par uzdevumiem, palielinās tīkla slodze un strauji palielinās sistēmas vadības pieskaitāmās izmaksas, padarot sistēmu grūti vadāmu un noslieci uz sabrukumu.
Tāpēc plakanajai struktūrai nevar vienlaikus būt liels skaits mezglu, kā rezultātā ir slikta mērogojamība, un tā ir piemērota tikai maza mēroga MESH tīkliem.
Klasterizācijas struktūra
Klasterizācijas struktūra ir sadalīt dronu mezglus vairākos dažādos apakštīklos atbilstoši to dažādajām funkcijām. Katrā apakštīklā tiek izvēlēts atslēgas mezgls, kura funkcija ir kalpot par apakštīkla komandu vadības centru un savienot citus tīkla mezglus.
Katra apakštīkla galvenie mezgli klasterizācijas struktūrā ir savienoti un sazināties viens ar otru. Informācijas apmaiņu starp neatslēgas mezgliem var veikt, izmantojot galvenos mezglus vai tieši.
Visa apakštīkla galvenie mezgli un bezatslēgas mezgli kopā veido klasteru tīklu. Atbilstoši dažādām mezglu konfigurācijām to var iedalīt vienfrekvences klasterizācijā un vairāku frekvenču klasterizācijā.
(1) Vienfrekvences klasterizācija
Vienfrekvences klasterizācijas struktūrā tīklā ir četru veidu mezgli, proti, klastera galvas/bez klastera galvas mezgli, vārtejas/izplatītās vārtejas mezgli. Mugurkaula saite sastāv no klastera galvas un vārtejas mezgliem. Katrs mezgls sazinās ar tādu pašu frekvenci.
Šī struktūra ir vienkārša un ātra, lai izveidotu tīklu, un arī frekvenču joslas izmantošanas līmenis ir augstāks. Tomēr šī tīkla struktūra ir pakļauta resursu ierobežojumiem, piemēram, šķērsruna starp kanāliem, kad tīklā palielinās mezglu skaits.
Lai izvairītos no misijas izpildes kļūmēm, ko izraisa līdzfrekvences traucējumi, no šīs struktūras jāizvairās, ja katras klastera rādiuss ir līdzīgs liela mēroga dronu pašorganizējošā tīklā.
(2) Vairāku frekvenču klasterizācija
Atšķirībā no vienas frekvences klasterizācijas, kurā ir viens klasteris katrā slānī, vairāku frekvenču klasterizācija satur vairākus slāņus, un katrs slānis satur vairākas kopas. Klasterizētā tīklā tīkla mezglus var sadalīt vairākos klasteros. Dažādi mezgli klasterī ir sadalīti klastera galvas mezglos un klastera dalībnieku mezglos atbilstoši to līmeņiem, un tiek piešķirtas dažādas sakaru frekvences.
Klasterī klastera dalībnieku mezgliem ir vienkārši uzdevumi, un tie būtiski nepalielinās tīkla maršrutēšanas izmaksas, taču klastera galvas mezgliem ir jāpārvalda klasteris, un tiem ir jāuztur sarežģītāka maršrutēšanas informācija, kas patērē daudz enerģijas.
Tāpat arī sakaru pārklājuma iespējas atšķiras atkarībā no dažādiem mezglu līmeņiem. Jo augstāks līmenis, jo lielāka pārklājuma spēja. No otras puses, ja mezgls vienlaikus pieder diviem līmeņiem, tas nozīmē, ka mezglam ir jāizmanto dažādas frekvences, lai veiktu vairākus uzdevumus, tāpēc frekvenču skaits ir tāds pats kā uzdevumu skaits.
Šajā struktūrā klastera galva sazinās ar citiem klastera dalībniekiem un mezgliem citos klasteru slāņos, un katra slāņa sakari netraucē viens otru. Šī struktūra ir piemērota pašorganizējošiem tīkliem starp liela mēroga droniem. Salīdzinot ar viena klastera struktūru, tai ir labāka mērogojamība, lielāka slodze un tā var apstrādāt sarežģītākus datus.
Tomēr, tā kā klastera galvas mezglam ir jāapstrādā liels datu apjoms, enerģijas patēriņš ir ātrāks nekā citiem klastera mezgliem, tāpēc tīkla kalpošanas laiks ir īsāks nekā vienas frekvences klasterizācijas struktūrai. Turklāt klasteru galviņas mezglu atlase katrā klasterizācijas tīkla slānī nav fiksēta, un jebkurš mezgls var darboties kā klastera galva. Tas, vai konkrētam mezglam var kļūt par klastera galvu, ir atkarīgs no tīkla struktūras, lai izlemtu, vai sākt klasterizācijas mehānismu. Tāpēc tīkla klasterizācijas algoritmam ir svarīga loma klasteru tīklā.
Izlikšanas laiks: 21. jūnijs 2024
