Mikro drone sürüleriMESH ağı, mobil geçici ağların drone alanında daha ileri bir uygulamasıdır. Yaygın mobil AD hoc ağdan farklı olarak drone örgü ağlarındaki ağ düğümleri, hareket sırasında araziden etkilenmez ve hızları genellikle geleneksel mobil kendi kendini organize eden ağlardan çok daha hızlıdır.
Ağ yapısı çoğunlukla dağıtıktır. Bunun avantajı, yönlendirme seçiminin ağdaki az sayıda düğüm tarafından tamamlanmasıdır. Bu sadece düğümler arasındaki ağ bilgi alışverişini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda aşırı merkezi yönlendirme kontrolünün dezavantajının da üstesinden gelir.
İHA sürüsünün ağ yapısıMESH ağlarıdüzlemsel yapıya ve kümelenmiş yapıya ayrılabilir.
Düzlemsel yapıda ağ yüksek sağlamlığa ve güvenliğe sahiptir, ancak küçük ölçekli kendi kendini organize eden ağlar için uygun olan zayıf ölçeklenebilirliğe sahiptir.
Kümelenmiş yapıda, ağ güçlü bir ölçeklenebilirliğe sahiptir ve büyük ölçekli drone sürüsü geçici ağ oluşturma için daha uygundur.
Düzlemsel Yapı
Düzlemsel yapıya eşler arası yapı da denir. Bu yapıda her düğüm enerji dağıtımı, ağ yapısı ve yönlendirme seçimi bakımından aynıdır.
Sınırlı sayıda drone düğümü ve basit dağıtım nedeniyle ağ güçlü bir sağlamlığa ve yüksek güvenliğe sahiptir ve kanallar arasındaki girişim küçüktür.
Ancak düğüm sayısı arttıkça her düğümde depolanan yönlendirme tablosu ve görev bilgileri artar, ağ yükü artar ve sistem kontrol yükü keskin bir şekilde artar, bu da sistemin kontrolünü zorlaştırır ve çökmeye yatkın hale getirir.
Bu nedenle düzlemsel yapı aynı anda çok sayıda düğüme sahip olamaz, bu da zayıf ölçeklenebilirliğe neden olur ve yalnızca küçük ölçekli MESH ağları için uygundur.
Kümelenme Yapısı
Kümeleme yapısı, drone düğümlerini farklı işlevlerine göre birkaç farklı alt ağa bölmektir. Her alt ağda, işlevi alt ağın komuta kontrol merkezi olarak hizmet etmek ve ağdaki diğer düğümleri bağlamak olan bir anahtar düğüm seçilir.
Kümeleme yapısındaki her alt ağın anahtar düğümleri birbirine bağlı ve iletişim halindedir. Anahtar olmayan düğümler arasındaki bilgi alışverişi, anahtar düğümler aracılığıyla veya doğrudan gerçekleştirilebilir.
Tüm alt ağın anahtar düğümleri ve anahtar olmayan düğümleri birlikte bir kümeleme ağı oluşturur. Farklı düğüm konfigürasyonlarına göre ayrıca tek frekanslı kümelemeye ve çok frekanslı kümelemeye bölünebilir.
(1)Tek frekanslı Kümeleme
Tek frekanslı kümeleme yapısında, ağda küme başı/küme dışı baş düğümler, ağ geçidi/dağıtılmış ağ geçidi düğümleri olmak üzere dört tür düğüm vardır. Omurga bağlantısı, küme başı ve ağ geçidi düğümlerinden oluşur. Her düğüm aynı frekansla iletişim kurar.
Bu yapı basit ve hızlı bir ağ oluşturabildiği gibi frekans bandı kullanım oranı da daha yüksektir. Ancak bu ağ yapısı, ağdaki düğüm sayısı arttığında kanallar arasındaki karışma gibi kaynak kısıtlamalarına eğilimlidir.
Ortak frekans girişiminden kaynaklanan görev yürütme başarısızlığını önlemek için, büyük ölçekli bir drone kendi kendini organize eden ağda her kümenin yarıçapı benzer olduğunda bu yapıdan kaçınılmalıdır.
(2)Çok frekanslı Kümeleme
Katman başına bir kümenin bulunduğu tek frekanslı kümelemeden farklı olarak, çoklu frekanslı kümeleme birkaç katman içerir ve her katman birkaç küme içerir. Kümelenmiş bir ağda, ağ düğümleri birden fazla kümeye bölünebilir. Bir kümedeki farklı düğümler seviyelerine göre küme baş düğümleri ve küme üyesi düğümlere bölünür ve farklı iletişim frekansları atanır.
Bir kümede, küme üyesi düğümlerin basit görevleri vardır ve ağ yönlendirme yükünü önemli ölçüde artırmaz, ancak küme baş düğümlerinin kümeyi yönetmesi ve sürdürülmesi gereken daha karmaşık yönlendirme bilgilerine sahip olması gerekir; bu da çok fazla enerji tüketir.
Benzer şekilde iletişim kapsama yetenekleri de farklı düğüm seviyelerine göre değişiklik gösterir. Seviye ne kadar yüksek olursa kapsama kapasitesi de o kadar yüksek olur. Öte yandan, bir düğüm aynı anda iki seviyeye ait olduğunda bu, düğümün birden fazla görevi gerçekleştirmek için farklı frekanslar kullanması gerektiği anlamına gelir, dolayısıyla frekans sayısı görev sayısıyla aynıdır.
Bu yapıda küme başı, kümedeki diğer üyelerle ve kümelerin diğer katmanlarındaki düğümlerle iletişim kurar ve her katmanın iletişimi birbirine karışmaz. Bu yapı, büyük ölçekli dronlar arasındaki kendi kendini organize eden ağlar için uygundur. Tek bir küme yapısıyla karşılaştırıldığında daha iyi ölçeklenebilirliğe, daha yüksek yüke sahiptir ve daha karmaşık verileri işleyebilir.
Ancak küme baş düğümünün büyük miktarda veri işlemesi gerektiğinden enerji tüketimi diğer küme düğümlerine göre daha hızlı olduğundan ağ ömrü tek frekanslı kümeleme yapısına göre daha kısadır. Ayrıca kümeleme ağındaki her katmandaki küme başı düğümlerin seçimi sabit değildir ve herhangi bir düğüm küme başı olarak çalışabilir. Belirli bir düğümün küme başı olup olamayacağı, kümeleme mekanizmasının başlatılıp başlatılmayacağına karar vermek için ağ yapısına bağlıdır. Bu nedenle ağ kümeleme algoritması kümeleme ağında önemli bir rol oynar.
Gönderim zamanı: Haz-21-2024
