ฝูงไมโครโดรนเครือข่าย MESH เป็นแอปพลิเคชั่นเพิ่มเติมของเครือข่ายเฉพาะกิจบนมือถือในด้านโดรน แตกต่างจากเครือข่าย AD hoc บนมือถือทั่วไป โหนดเครือข่ายในเครือข่ายตาข่ายโดรนจะไม่ได้รับผลกระทบจากภูมิประเทศระหว่างการเคลื่อนไหว และโดยทั่วไปความเร็วของพวกมันจะเร็วกว่าเครือข่ายที่จัดระเบียบตัวเองบนมือถือแบบเดิมมาก
โครงสร้างเครือข่ายมีการกระจายเป็นส่วนใหญ่ ข้อดีคือการเลือกเส้นทางจะเสร็จสิ้นโดยโหนดจำนวนเล็กน้อยในเครือข่าย ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดการแลกเปลี่ยนข้อมูลเครือข่ายระหว่างโหนดเท่านั้น แต่ยังเอาชนะข้อเสียของการควบคุมการกำหนดเส้นทางแบบรวมศูนย์มากเกินไปอีกด้วย
โครงสร้างเครือข่ายฝูง UAVเครือข่ายตาข่ายสามารถแบ่งออกเป็นโครงสร้างระนาบและโครงสร้างคลัสเตอร์
ในโครงสร้างระนาบ เครือข่ายมีความทนทานและความปลอดภัยสูง แต่มีความสามารถในการขยายขนาดได้น้อย ซึ่งเหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดเล็กที่จัดระเบียบตนเอง
ในโครงสร้างแบบคลัสเตอร์ เครือข่ายมีความสามารถในการปรับขนาดที่แข็งแกร่ง และเหมาะสำหรับเครือข่ายเฉพาะกิจแบบฝูงโดรนขนาดใหญ่
โครงสร้างระนาบ
โครงสร้างระนาบเรียกอีกอย่างว่าโครงสร้างแบบเพียร์ทูเพียร์ ในโครงสร้างนี้ แต่ละโหนดจะเหมือนกันในแง่ของการกระจายพลังงาน โครงสร้างเครือข่าย และการเลือกเส้นทาง
เนื่องจากโหนดโดรนมีจำนวนจำกัดและมีการกระจายที่เรียบง่าย เครือข่ายจึงมีความแข็งแกร่งและมีความปลอดภัยสูง และการรบกวนระหว่างช่องสัญญาณมีน้อย
อย่างไรก็ตาม เมื่อจำนวนโหนดเพิ่มขึ้น ตารางเส้นทางและข้อมูลงานที่จัดเก็บไว้ในแต่ละโหนดจะเพิ่มขึ้น โหลดของเครือข่ายจะเพิ่มขึ้น และค่าใช้จ่ายในการควบคุมระบบก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้ควบคุมระบบได้ยากและมีแนวโน้มที่จะล่มสลาย
ดังนั้นโครงสร้างระนาบจึงไม่สามารถมีโหนดจำนวนมากในเวลาเดียวกัน ส่งผลให้ความสามารถในการขยายขนาดไม่ดี และเหมาะสำหรับเครือข่าย MESH ขนาดเล็กเท่านั้น
โครงสร้างการจัดกลุ่ม
โครงสร้างการจัดกลุ่มคือการแบ่งโหนดโดรนออกเป็นเครือข่ายย่อยต่างๆ ตามฟังก์ชันที่แตกต่างกัน ในแต่ละเครือข่ายย่อย จะมีการเลือกคีย์โหนด ซึ่งมีหน้าที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมคำสั่งของเครือข่ายย่อย และเชื่อมต่อโหนดอื่นๆ ในเครือข่าย
โหนดหลักของแต่ละเครือข่ายย่อยในโครงสร้างการจัดกลุ่มมีการเชื่อมต่อและสื่อสารระหว่างกัน การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโหนดที่ไม่ใช่คีย์สามารถทำได้ผ่านโหนดหลักหรือโดยตรง
โหนดหลักและโหนดที่ไม่ใช่คีย์ของเครือข่ายย่อยทั้งหมดรวมกันเป็นเครือข่ายการทำคลัสเตอร์ ตามการกำหนดค่าโหนดที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เป็นการทำคลัสเตอร์ความถี่เดียวและการทำคลัสเตอร์หลายความถี่
(1) การจัดกลุ่มความถี่เดียว
ในโครงสร้างการจัดกลุ่มความถี่เดียว มีโหนดสี่ประเภทในเครือข่าย ได้แก่ โหนดส่วนหัวของคลัสเตอร์/โหนดที่ไม่ใช่คลัสเตอร์ โหนดเกตเวย์/โหนดเกตเวย์แบบกระจาย ลิงก์แกนหลักประกอบด้วยส่วนหัวของคลัสเตอร์และโหนดเกตเวย์ แต่ละโหนดสื่อสารด้วยความถี่เดียวกัน
โครงสร้างนี้ง่ายและรวดเร็วในการสร้างเครือข่าย และอัตราการใช้คลื่นความถี่ก็สูงขึ้นเช่นกัน อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเครือข่ายนี้มีแนวโน้มที่จะมีข้อจำกัดด้านทรัพยากร เช่น crosstalk ระหว่างช่องสัญญาณเมื่อจำนวนโหนดในเครือข่ายเพิ่มขึ้น
เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการปฏิบัติภารกิจที่เกิดจากการรบกวนความถี่ร่วม ควรหลีกเลี่ยงโครงสร้างนี้เมื่อรัศมีของแต่ละคลัสเตอร์ใกล้เคียงกันในเครือข่ายการจัดการตนเองด้วยโดรนขนาดใหญ่
(2) การทำคลัสเตอร์หลายความถี่
แตกต่างจากการทำคลัสเตอร์ความถี่เดียวซึ่งมีหนึ่งคลัสเตอร์ต่อเลเยอร์ การทำคลัสเตอร์หลายความถี่ประกอบด้วยหลายเลเยอร์ และแต่ละเลเยอร์ก็มีหลายคลัสเตอร์ ในเครือข่ายแบบคลัสเตอร์ โหนดเครือข่ายสามารถแบ่งออกเป็นหลายคลัสเตอร์ได้ โหนดที่แตกต่างกันในคลัสเตอร์จะถูกแบ่งออกเป็นโหนดส่วนหัวของคลัสเตอร์และโหนดสมาชิกของคลัสเตอร์ตามระดับ และความถี่การสื่อสารที่แตกต่างกันจะถูกกำหนด
ในคลัสเตอร์ โหนดสมาชิกของคลัสเตอร์มีงานง่ายๆ และจะไม่เพิ่มค่าใช้จ่ายในการกำหนดเส้นทางเครือข่ายอย่างมีนัยสำคัญ แต่โหนดส่วนหัวของคลัสเตอร์จำเป็นต้องจัดการคลัสเตอร์ และมีข้อมูลการกำหนดเส้นทางที่ซับซ้อนมากขึ้นในการดูแลรักษา ซึ่งใช้พลังงานมาก
ในทำนองเดียวกัน ความสามารถในการครอบคลุมการสื่อสารยังแตกต่างกันไปตามระดับโหนดที่แตกต่างกัน ยิ่งระดับสูงเท่าใดความสามารถในการครอบคลุมก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในทางกลับกัน เมื่อโหนดเป็นของสองระดับในเวลาเดียวกัน หมายความว่าโหนดจำเป็นต้องใช้ความถี่ที่แตกต่างกันเพื่อทำงานหลายอย่าง ดังนั้นจำนวนความถี่จึงเท่ากับจำนวนงาน
ในโครงสร้างนี้ ส่วนหัวของคลัสเตอร์สื่อสารกับสมาชิกอื่นๆ ในคลัสเตอร์และโหนดในเลเยอร์อื่นๆ ของคลัสเตอร์ และการสื่อสารของแต่ละเลเยอร์จะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน โครงสร้างนี้เหมาะสำหรับการจัดระเบียบเครือข่ายด้วยตนเองระหว่างโดรนขนาดใหญ่ เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างคลัสเตอร์เดี่ยว จะมีความสามารถในการปรับขนาดได้ดีกว่า มีโหลดสูงกว่า และสามารถรองรับข้อมูลที่ซับซ้อนมากขึ้นได้
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโหนดส่วนหัวของคลัสเตอร์จำเป็นต้องประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก การใช้พลังงานจึงเร็วกว่าโหนดคลัสเตอร์อื่นๆ ดังนั้นอายุการใช้งานเครือข่ายจึงสั้นกว่าโครงสร้างการจัดคลัสเตอร์ความถี่เดียว นอกจากนี้ การเลือกโหนดส่วนหัวของคลัสเตอร์ในแต่ละเลเยอร์ในเครือข่ายการทำคลัสเตอร์ไม่ได้รับการแก้ไข และโหนดใดๆ ก็สามารถทำงานเป็นส่วนหัวของคลัสเตอร์ได้ สำหรับโหนดบางโหนด จะสามารถกลายเป็นส่วนหัวของคลัสเตอร์ได้หรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับโครงสร้างเครือข่ายเพื่อตัดสินใจว่าจะเริ่มกลไกการจัดคลัสเตอร์หรือไม่ ดังนั้นอัลกอริทึมการจัดกลุ่มเครือข่ายจึงมีบทบาทสำคัญในเครือข่ายการจัดกลุ่ม
เวลาโพสต์: 21 มิ.ย.-2024
