Control de congestión para redes inalámbricas de sensores, para aplicación en misiones críticas Público Deposited

Las redes inalámbricas de sensores (WSN, por sus siglas en inglés) se componen de una gran cantidad de nodos con capacidades de monitorización, procesamiento y comunicación. Estos nodos monitorizan su ambiente y transportan paquetes de información, hasta uno o más centros de recolección o estaciones base, llamados nodos sink. Existen varios problemas abiertos que limitan la implementación práctica de WSN [1]. Estas limitaciones se deben principalmente a las reducidas capacidades de procesamiento y batería de los nodos. El mayor reto que se enfrenta al diseñar WSN, consiste en programar cada nodo autónomo, de manera que sea capaz de tomar decisiones basado sólo en sus condiciones locales y teniendo en cuenta que dichas decisiones impactarán en el comportamiento global de la WSN. Es por ello que la idea de construir soluciones globales a partir del comportamiento individual de los componentes de un sistema, es la perspectiva de “sistemas complejos” que se ha utilizado en este trabajo. En el diseño de WSN también se debe tomar en cuenta los requerimientos de una aplicación en particular, como son: el tiempo de vida de la WSN, tiempo de respuesta, tolerancia a fallas, control de congestión, etc. Este trabajo aborda el problema de control de congestión para WSN orientadas a eventos (event-driven) [2], como las utilizadas en la detección temprana de incendios forestales. En estas aplicaciones cuando un evento de interés es detectado, el tráfico de la WSN se incrementa rápidamente, lo que puede conducir a su congestionamiento. Decimos que una red está congestionada cuando la densidad de tráfico es tal que la mayoría de los paquetes se pierden o experimentan retardos considerables, provocando así la degradación del desempeño global de la red y en casos extremos el colapso de la misma. Para evitar esta contingencia, se han diseñado técnicas de control de congestión [3 -5], que buscan transportar la mayor cantidad posible de paquetes y minimizar su retardo. Estos mecanismos de control de congestión deben considerar los efectos adversos de transmisiones en el medio inalámbrico, tales como interferencia y atenuación. Es por ello que como parte de la propuesta que se presenta, fue diseñado un modelo de simulación de WSN que toma en cuenta los efectos inalámbricos y escenarios de congestión. Esta investigación sostiene que las WSN pueden ser analizadas como un “sistema complejo”, por lo que se ha propuesto un modelo de WSN que considera a los paquetes de datos como agentes de un “sistema complejo”. El segundo aspecto de la investigación está basado en el modelo mencionado y consiste en la propuesta de un nuevo esquema de control de congestión, en el cual a partir de sus condiciones locales cada nodo es capaz de tomar decisiones referentes al encaminamiento, contención en el medio y eliminación selectiva de paquetes. Así, a partir de controlar las interacciones locales entre los paquetes de datos es posible obtener un comportamiento del tráfico global de la WSN que sea emergente y autoorganizado. Como consecuencia la WSN es capaz de autoregular su densidad de tráfico. El esquema de control de congestión propuesto cumple con los requerimientos de WSN orientadas a eventos, tales como: tiempo de respuesta, bajo consumo de energía en escenarios no congestionados, informe de todos los eventos detectados por la WSN y balance de carga.

Relaciones

En Conjunto Administrativo:

Descripciones

Nombre del atributoValores
Creador
Colaboradores
Tema
Editor
Idioma
Identificador
Palabra Clave
Año de publicación
  • 2014
Tipo de Recurso
Derechos
División académica
Línea académica
Licencia
Última modificación: 09/28/2022
Citaciones:

EndNote | Zotero | Mendeley

Elementos