Mikro-drone berkerumunRangkaian MESH ialah aplikasi lanjut rangkaian ad-hoc mudah alih dalam bidang dron. Berbeza daripada rangkaian AD hoc mudah alih biasa, nod rangkaian dalam rangkaian mesh dron tidak terjejas oleh rupa bumi semasa pergerakan, dan kelajuannya secara amnya jauh lebih pantas daripada rangkaian pengatur diri mudah alih tradisional.
Struktur rangkaiannya kebanyakannya diedarkan. Kelebihannya ialah pemilihan penghalaan diselesaikan oleh sebilangan kecil nod dalam rangkaian. Ini bukan sahaja mengurangkan pertukaran maklumat rangkaian antara nod tetapi juga mengatasi kelemahan kawalan penghalaan yang terlalu terpusat.
Struktur rangkaian kawanan UAVrangkaian MESHboleh dibahagikan kepada struktur planar dan struktur berkelompok.
Dalam struktur planar, rangkaian mempunyai keteguhan dan keselamatan yang tinggi, tetapi skalabiliti lemah, yang sesuai untuk rangkaian penyusunan sendiri berskala kecil.
Dalam struktur berkelompok, rangkaian mempunyai kebolehskalaan yang kuat dan lebih sesuai untuk rangkaian ad-hoc swarm berskala besar.
Struktur Planar
Struktur planar juga dipanggil struktur peer-to-peer. Dalam struktur ini, setiap nod adalah sama dari segi pengagihan tenaga, struktur rangkaian, dan pemilihan penghalaan.
Oleh kerana bilangan nod dron yang terhad dan pengedaran mudah, rangkaian mempunyai keteguhan yang kuat dan keselamatan yang tinggi, dan gangguan antara saluran adalah kecil.
Walau bagaimanapun, apabila bilangan nod bertambah, jadual penghalaan dan maklumat tugas yang disimpan dalam setiap nod bertambah, beban rangkaian bertambah, dan overhed kawalan sistem meningkat dengan mendadak, menjadikan sistem sukar dikawal dan terdedah kepada runtuh.
Oleh itu, struktur planar tidak boleh mempunyai bilangan nod yang banyak pada masa yang sama, mengakibatkan kebolehskalaan yang lemah dan hanya sesuai untuk rangkaian MESH berskala kecil.
Struktur Pengelompokan
Struktur pengelompokan adalah untuk membahagikan nod dron kepada beberapa sub-rangkaian yang berbeza mengikut fungsi yang berbeza. Dalam setiap sub-rangkaian, nod kunci dipilih, yang berfungsi sebagai pusat kawalan arahan sub-rangkaian dan untuk menyambungkan nod lain dalam rangkaian.
Nod utama setiap sub-rangkaian dalam struktur pengelompokan disambungkan dan dikomunikasikan antara satu sama lain. Pertukaran maklumat antara nod bukan kunci boleh dilakukan melalui nod utama atau secara langsung.
Nod utama dan nod bukan kunci keseluruhan sub-rangkaian bersama-sama membentuk rangkaian pengelompokan. Mengikut konfigurasi nod yang berbeza, ia boleh dibahagikan lagi kepada pengelompokan frekuensi tunggal dan pengelompokan berbilang frekuensi.
(1) Pengelompokan frekuensi tunggal
Dalam struktur pengelompokan frekuensi tunggal, terdapat empat jenis nod dalam rangkaian, iaitu nod kepala kluster/bukan kepala kluster, nod get laluan/teredar. Pautan tulang belakang terdiri daripada kepala kluster dan nod get laluan. Setiap nod berkomunikasi dengan frekuensi yang sama.
Struktur ini mudah dan pantas untuk membentuk rangkaian, dan kadar penggunaan jalur frekuensi juga lebih tinggi. Walau bagaimanapun, struktur rangkaian ini terdedah kepada kekangan sumber, seperti crosstalk antara saluran apabila bilangan nod dalam rangkaian meningkat.
Untuk mengelakkan kegagalan pelaksanaan misi yang disebabkan oleh gangguan frekuensi bersama, struktur ini harus dielakkan apabila jejari setiap kluster adalah serupa dalam rangkaian penganjur sendiri dron berskala besar.
(2) Pengelompokan berbilang frekuensi
Berbeza daripada kluster frekuensi tunggal, yang mempunyai satu kluster setiap lapisan, kluster berbilang frekuensi mengandungi beberapa lapisan, dan setiap lapisan mengandungi beberapa kluster. Dalam rangkaian berkelompok, nod rangkaian boleh dibahagikan kepada berbilang kelompok. Nod yang berbeza dalam kluster dibahagikan kepada nod kepala kluster dan nod ahli kluster mengikut tahapnya, dan frekuensi komunikasi yang berbeza ditetapkan.
Dalam kluster, nod ahli kluster mempunyai tugas yang mudah dan tidak akan meningkatkan overhed penghalaan rangkaian dengan ketara, tetapi nod kepala kluster perlu mengurus kluster dan mempunyai maklumat penghalaan yang lebih kompleks untuk dikekalkan, yang menggunakan banyak tenaga.
Begitu juga, keupayaan liputan komunikasi juga berbeza mengikut tahap nod yang berbeza. Lebih tinggi tahap, lebih besar keupayaan liputan. Sebaliknya, apabila nod tergolong dalam dua peringkat pada masa yang sama, ini bermakna nod itu perlu menggunakan frekuensi yang berbeza untuk melaksanakan pelbagai tugas, jadi bilangan frekuensi adalah sama dengan bilangan tugas.
Dalam struktur ini, ketua kluster berkomunikasi dengan ahli lain dalam kluster dan nod dalam lapisan kluster lain, dan komunikasi setiap lapisan tidak mengganggu antara satu sama lain. Struktur ini sesuai untuk mengatur rangkaian sendiri antara dron berskala besar. Berbanding dengan struktur kluster tunggal, ia mempunyai kebolehskalaan yang lebih baik, beban yang lebih tinggi, dan boleh mengendalikan data yang lebih kompleks.
Walau bagaimanapun, kerana nod kepala kluster perlu memproses sejumlah besar data, penggunaan tenaga adalah lebih pantas daripada nod kluster lain, jadi hayat rangkaian lebih pendek daripada struktur kluster frekuensi tunggal. Selain itu, pemilihan nod kepala kluster pada setiap lapisan dalam rangkaian kluster tidak tetap, dan sebarang nod boleh berfungsi sebagai ketua kluster. Untuk nod tertentu, sama ada ia boleh menjadi ketua kluster bergantung pada struktur rangkaian untuk memutuskan sama ada untuk memulakan mekanisme pengelompokan. Oleh itu, algoritma pengelompokan rangkaian memainkan peranan penting dalam rangkaian pengelompokan.
Masa siaran: Jun-21-2024
