تفاوت بین شبکه FANET با شبکه Ad-Hoc

تفاوت بین شبکه FANET با شبکه Ad Hoc

تفاوت بین شبکه FANET با شبکه Ad-Hoc

در این مقاله تفاوت بین شبکه FANET با شبکه Ad-Hoc را مورد بررسی قرار داده ایم و مواردی که این دو شبکه با هم متفاوت هستند را مطرح کرده و مقایسه های را انجام داده ایم.

شبکه‌ های بی‌سیم Ad-hoc بر اساس نوع استفاده‌، نحوه استقرار‌، نوع ارتباطات و اهداف ماموریتی طبقه‌ بندی می‌شوند، با این تعریف‌، شبکه FANET شکلی از شبکه MANET است و ملاحظات طراحی مشترکی برای شبکه FANET و شبکه MANET وجود دارد.

علاوه بر این، شبکه FANET می‌تواند به عنوان یک زیر مجموعه از شبکه VANET، که آن هم یک زیر گروه از شبکه MANET است طبقه‌بندی شود. ویژگی‌های مشترک شبکه FANET با این شبکه و همچنین وجود چندین چالش منحصر به فرد برای طراحی آن، به عنوان یک ناحیه تحقیقاتی در حال ظهور است.

در ادامه، تفاوت بین شبکه FANET و شبکه بی‌سیم Ad-hoc به طور دقیق توضیح داده شده است.

تحرک گره‌ها :

مسئله تحرک گره‌ها قابل توجه‌ترین تفاوت بین شبکه FANET و شبکه‌های دیگر Ad-hoc است. تحرک گره‌های شبکه MANET در مقایسه با شبکه FANET نسبتا کم است. درجه تحرک گره‌های شبکه FANET بسیار بیشتر از شبکه MANET و شبکه VANET است. سرعت پهبادها بین ۳۰-۴۶۰ کیلومتر بر ساعت است که نتایج این وضعیت چندین چالش ارتباطی را در طراحی به وجود می آورد.

مدل تحرک :

در حالی که گره‌های شبکه MANET در یک زمین خاص حرکت می‌کنند گره‌های شبکه VANET در بزرگ‌ راه‌ها و گره‌های شبکه FANET در هوا حرکت می‌کنند. به طور کلی شبکه MANET با مدل تصادفی تحرک ایستگاها‌، که در آن جهت و سرعت به صورت تصادفی انتخاب می‌شود پیاده‌سازی می‌شود. گره‌های شبکه VANET برای تحرک به جاده‌ها و بزرگ راه ها محدود هستند. بنابراین مدل تحرک شبکه VANET به صورت قابل توجهی قابل پیش‌بینی است.

در برخی از کاربردهای چند پهباده‌ها، نقشه مسیر جهانی ترجیح داده می‌شود. در این مورد، پهباد‌ها در مسیر از پیش تعیین شده ای حرکت می کنند و مدل تحرک منظم است. در سیستم چند پهباده مستقل، نقشه پرواز از پیش تعیین شده نیست. حتی اگر یک سیستم چند پهباده از نقشه پرواز از قبل تعریف شده استفاده کند، به دلیل تغییرات محیط‌ زیست یا به روزرسانی ماموریت برنامه پرواز دوباره محاسبه می‌شود. علاوه بر این، تغییرات برنامه، جنبش تیز و سریع پهباد‌ها و تفاوت سازمان‌دهی پهبادها به طور مستقیم مدل تحرک سیستم چند پهباده را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

تراکم گره‌ها :

تراکم گره‌ها می‌تواند به عنوان میانگین تعداد گره‌ها در واحد سطح تعریف شود. گره‌های شبکه FANET به طور کلی در آسمان پراکنده هستند، و فاصله بین پهبادها حتی برای سیستم چند پهباده کوچک، به چندین کیلومتر برسد. به عنوان یک نتیجه، تراکم گره‌های شبکه FANET خیلی کمتر از شبکه MANET و شبکه VANET است.

تغییرات توپولوژی :

بسته به درجه تحرک بالاتر، تغییرات توپولوژی شبکه FANET اغلب بیشتر از شبکه MANET و شبکه VANET است. علاوه بر تحرک گره‌های شبکه FANET، شکست بستر‌های برنامه‌ها نیز تحت تاثیر توپولوژی شبکه است‌، وقتی که یک پهباد می‌افتد، پیوندها و ارتباطاتی که پهباد در آن دخیل بوده شکست می‌خورد و در نتیجه توپولوژی به روز‌رسانی می‌شود. در شکست پهباد، نتیجه به روز رسانی توپولوژی، تزریق پهباد است.

عامل دیگری که توپولوژی شبکه FANET را تحت تاقیر قرار می‌دهد قطع شدن پیوند است. به دلیل تغییرات و حرکات پهبادها و همچنین فاصله گره ها‌، تغییر کیفیت لینک، بسیار سریع است و باعث قطع شدن پیوند و تغییر توپولوژی می‌شود.

مدل انتشار رادیویی :

خصوصیات مدل انتشار رادیویی در منطقه عملیاتی شبکه FANET و دیگر شبکه‌های Ad-hoc با هم تفاوت دارد. گره‌های شبکه MANET و شبکه VANET به طور قابل ملاحظه‌ای به زمین نزدیک هستند و در بیشتر موارد، دید خطی بین فرستنده و گیرنده وجود ندارد. بنابراین، سیگنال‌های رادیویی عمدتا تحت تاثیر ساختار جغرافیایی زمین قرار می‌گیرند. با این حال، گره‌های شبکه FANET می‌توانند از زمین خیلی دور باشند و در بیشتر موارد بین پهبادها یک دید خطی وجود دارد.

مصرف انرژی و طول عمر شبکه :

طول عمر شبکه یک مسئله کلیدی برای طراحی MANETها است، به ویژه برای دستگاه‌های محاسباتی که از باتری استفاده می‌کنند. هدف از تلاش برای افزایش طول عمر شبکه، گسترش موثر انرژی پروتکل‌های ارتباطی است. به خصوص در حالی که دستگاه‌های محاسباتی مبتنی بر باتری در حال کوچکتر شدن در MANETها هستند، توجه توسعه‌دهندگان بیشتر به پروتکل‌های ارتباطی کارآمد انرژی برای طولانی کردن طول عمر شبکه است. با این حال، سخت‌افزار ارتباطی شبکه FANET برای ذخیره انرژی پهبادها طراحی شده‌اند. به این معنی که سخت‌افزار ارتباطی شبکه FANET عملی که برای منبع قدرت ایجاد مشکل کند را انجام نمی‌دهد. در این مورد‌، بر خلاف بسیاری از کاربردهای شبکه MANET، طراحی شبکه FANET به انرژی حساس نیست. با این حال باید گفت مصرف انرژی هنوز هم می‌تواند برای طراحی پهبادهای کوچک مشکل ایجاد کند.

قدرت محاسباتی :

در مفهوم شبکه Ad-hoc گره‌ها می‌توانند به عنوان روتر عمل کنند. بنابراین آن‌ها باید برخی از قابلیت‌های محاسباتی را برای پردازش داده‌های واقعی به صورت برخط داشته باشند. به طور کلی گره‌های MANET، کامپیوترهای کوچکی از قبیل لپ‌تاپ‌ها، PDAها و تلفن‌های هوشمند هستند که قدرت آن‌ها بر پایه باتری است. با توجه به اندازه، انرژی و محدودیت‌ها، گره‌ها قدرت محاسباتی محدودی دارند. از سوی دیگر، هم در VANETها و هم در FANETها دستگاه‌های کاربردی با قدرت محاسباتی بالا می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند.

بسیاری از پهبادها انرژی و فضای کافی را برای قدرت محاسباتی بالا دارند. تنها محدودیت در مورد قدرت محاسباتی، وزن است. با کمک گرایش کوچک‌سازی سخت‌افزار، امکان قرار دادن سخت‌افزار محاسباتی قدرتمند در برنامه کاربردی پهباد وجود دارد. با این حال‌، محدودیت اندازه و وزن هنوز هم می‌تواند محدودیتی جدی برای پهبادهای کوچک، که ظرفیت محدودی در انتقال وسایل را دارند به حساب آید.

تعیین محل :

تعیین دقیق محل جغرافیایی در هسته تلفن همراه و همیار شبکه Ad-hoc وجود دارد.

روش‌های تعیین محل موجود شامل:

  • سیستم موقعیت‌یاب جهانی (GPS).
  • گره دیده‌بان (یا تکیه گاه).
  • تعیین محل براساس مجاورت می‌باشد.

در MANET، GPS به طور کلی برای دریافت مختصات پایانه‌های ارتباطی سیار استفاده می‌شود، که در بیشتر مواقع برای تعیین محل گره کافی است. وقتی که GPS در دسترس نیست، مانند وجود شاخ و برگ متراکم از گره دیده‌بان یا تکنیک گره‌های مجاور می‌توان استفاده کرد.

در شبکه VANET، برای یک درجه ناوبری گیرنده GPS وجود دارد، که در ۱۰-۱۵ متر دقت دارد، که می‌تواند راهنمایی قابل قبولی را برای مسیریابی ارائه دهد. با این حال از آن برای کاربردهای ایمنی، از جمله هشدار برخورد خوردرو کافی نیست. بعضی از محققان با کمک GPS (AGPS) یا مشتقات GPS (DGPS) با ایجاد برخی اصلاحات در ایستگاه‌های مرجع زمینی محدوده دقت را به حدود ۱۰ سانتی متر رسانده‌اند.

به دلیل سرعت بالا و مدل‌های حرکتی مختلف سیستم‌های چند پهباده، شبکه FANET به اطلاعات دقیق تعیین محل در فواصل کوتاه زمانی نیاز دارد. GPS اطلاعات موقعیتی را در فواصل زمانی یک ثانیه فراهم می‌کند که ممکن است برای پروتکل‌های خاص شبکه FANET کافی باشد. در این حالت، هر یک از پهباد‌ها باید به واحد اندازه‌گیری حرکتی (IMU)، برای ارائه موقعیت پهبادهای دیگر در هر لحظه، مجهز باشند. واحد اندازه‌گیری حرکتی (IMU) توسط سیگنال‌های کالیبره شده‌ی GPS می‌تواند نرخ ارئه موقعیت سریعتری ارائه دهد.

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید
  1. تصویر آواتار کاربر 0
    محوش جوادی پنج شنبه , ۲۲ تیر

    سلام کتاب آموزشی پیشرفته در مورد FANET لازم داشتم می خواستم بپرسم تو سایت شما موجود هست. متشکرم

    • تصویر آواتار کاربر 1
      یعثوب سیفی زادهسه شنبه , ۲۷ تیر

      در مورد شبکه fanet مقاله ای کامل در سایت قرار دادیم که از لینک زیر می تونید مشاهده کنید. https://netsimulate.net/fanet-temporary-flight-network-document

  2. تصویر آواتار کاربر 0
    راحله اکبری دوشنبه , ۲۶ تیر

    سلام یه شبیه سازی مقاله تو شبکه منت یا ادهاک نیاز داشتم دوستان گفتن میشه از سایت شما اونو تهیه کرد؟؟

    • تصویر آواتار کاربر 1
      یعثوب سیفی زادهسه شنبه , ۲۷ تیر

      در تلگرام و یا با ایمیل در ارتباط باشید تا مقالات مورد نیازتون رو براتون ارسال کنیم

  3. تصویر آواتار کاربر 0
    مسعود جهانبخش پنج شنبه , ۱۲ مرداد

    سلام عزیزان علاوه بر این دو شبکه مقایسه شبکه های دیگرو هم تو سایتتون بزارید به نظر من که خیلی عااااالی میشه.

  4. تصویر آواتار کاربر 0
    رضا رنجبر چهارشنبه , ۱۸ مرداد

    سلام این مقاله ای که تو سایت قرار دادید در مورد مقایسه فنت با ادهاک دقیقا همون موضوعی هستش که باید ازش تحقیق آماده می کردم اصلا فکرشو نمی کردم تو سرچ اولم اونو پیداش کنم. واقعا سایتتون حرف نداره...