Réseaux de Capteurs Sans Fil : Comment Fournir La Qualité de Service Tout En Economisant l'Energie ?
Résumé
For saving power, many WSN MAC protocols adopte duty-cycling (e.g., IEEE802.15.4 en mode beacon, S-MAC, T-MAC, B-MAC, X-MAC, WiseMAC, RI- MAC, ContikiMAC, etc.). If they are more or less efficient in terms of energy saving, they are not always efficient in terms of data throughput and delay, especially for carrying out burst traffic. Recent reserach effort moved to developing MAC protocols able to support not only low duty-cycle for light traffic, but also offer high throughput for heavy or burst traffic ((e.g., Strawman MAC,iQueue-MAC). In this paper, we first analyse the most popular duty-cycled MAC protocols in order to understand the fondamental impact of over-hearing, idle-listening, protocol overheads and collisions on the performance. Then we present iQueue-MAC that we have developed recently for offering self-adaptive duty-cycle through hybrid CSMA-TDMA. We also briefly address the multi-hop routing problems and present in particular SPEED and its extension with two-hop SPEED which take into account real-time constraint.
De très nombreux protocoles MAC pour les réseaux de capteurs sans fil adoptent le fonctionnement avec " duty- cycle " pour économiser l'énergie (e.g. IEEE802.15.4 en mode beacon, S-MAC, T-MAC, B-MAC, X-MAC, WiseMAC, RI- MAC, ContikiMAC, ...). Si ces protocoles sont plus ou moins efficaces en terme d'énergie, ils ne le sont pas tous en terme de la qualité de service de transmission de données, surtout lorsqu'il s'agit du trafic en rafale. Les travaux plus récents s'intéressent au développement des protocoles MAC permettant à la fois d'un très faible " duty-cycle " lorsque le trafic est faible ou nul, et d'un débit élevé (donc délai faible) lorsque le trafic devient important (e.g., Strawman MAC,iQueue-MAC). Dans cet article, nous analysons les protocoles MAC à " duty-cycle " les plus représentatifs afin de bien comprendre le principe fondamental de la conception, qui consiste à minimiser la sur-écoute, l'écoute oisive, le surcoût protocolaire et la collision. Nous présentons iQueue-MAC que nous avons développé récemment, dont le " duty-cycle " s'auto-adapte à la variation du trafic afin d'offrir la qualité de service tout en minimisant la consommation d'énergie. Enfin, nous abordons brièvement l'aspect routage et discutons plus particulièrement le protocole SPEED et ses extensions qui prennent en compte la contrainte temps réel.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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