Pipe Routing with Topology Control for UAV Networks

要約

ルーティング プロトコルは、ターゲットを監視している UAV (ターゲット UAV と呼ばれます) から BS への検知データの送信に役立ちます。
ただし、自律分散型 UAV ネットワークの非常に動的な性質により、ルートの中断や交通の中断が頻繁に発生します。
従来のルーティング スキームは、動的な UAV ネットワークにすぐに適応できなかったり、大きな制御オーバーヘッドや遅延が発生したりすることがあります。
ターゲット UAV から BS までの安定した高品質のルートを確立するために、モビリティ、混雑、エネルギーを考慮したパイプ ルーティングと呼ばれるハイブリッド リアクティブ ルーティング スキームを設計します。
パイプ ルーティング スキームは、オンデマンドでルートを検出し、必要に応じてアクティブなルート (パイプと呼ばれる) の周囲の限られた領域内で代替の高品質ルートに積極的に切り替えることで、ルート中断の数を減らし、データ スループットを向上させます。
次に、アクティブなルートの周囲のパイプ領域で堅牢な接続を維持するための新しいトポロジ制御ベースのパイプ ルーティング スキームを設計します。これにより、UAV ネットワークのカバレッジ パフォーマンスへの影響を最小限に抑えながらルートの安定性が向上し、スループットが向上します。

要約(オリジナル)

Routing protocols help in transmitting the sensed data from UAVs monitoring the targets (called target UAVs) to the BS. However, the highly dynamic nature of an autonomous, decentralized UAV network leads to frequent route breaks or traffic disruptions. Traditional routing schemes cannot quickly adapt to dynamic UAV networks and/or incur large control overhead and delays. To establish stable, high-quality routes from target UAVs to the BS, we design a hybrid reactive routing scheme called pipe routing that is mobility, congestion, and energy-aware. The pipe routing scheme discovers routes on-demand and proactively switches to alternate high-quality routes within a limited region around the active routes (called the pipe) when needed, reducing the number of route breaks and increasing data throughput. We then design a novel topology control-based pipe routing scheme to maintain robust connectivity in the pipe region around the active routes, leading to improved route stability and increased throughput with minimal impact on the coverage performance of the UAV network.

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