Energy efficiency in wireless ad hoc and sensor networks : routing, node activity scheduling and cross-layering

par Saoucene Mahfoudh

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Pascale Minet.

Soutenue en 2010

à Paris 6 .

mots clés

• Réseaux ad hoc (informatique)
• Réseaux de capteurs (technologie)

Titre traduit

Efficacité énergitique dans les réseaux ad hoc et de capteurs : routage, ordonnancement de l'activité des noeuds et cross layering

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Résumé

Résumé Dans les réseaux ad hoc et les réseaux de capteurs, certains nœuds disposent d’une autonomie d’énergie limitée. Il s’avère alors très important de gérer efficacement cette énergie afin de maximiser la durée de vie du réseau. Nous avons classé les solutions en 4 classes : 1) contrôle de topologie, 2) routage économe en énergie, 3) ordonnancement de l’activité des nœuds et 4) réduction du volume des donnée transférées. Notre contribution consiste en un routage économe en énergie nommé EOLSR et un ordonnancement de l’activité des nœuds nommé SERENA. EOLSR consiste à calculer la route qui minimise l’énergie consommée de bout-en-bout tout en équilibrant l’énergie résiduelle des nœuds. Des simulations ont monté qu’EOLSR offre de meilleures performances que le protocole qui minimise l’énergie consommée de bout-en-bout ainsi que le protocole qui construit les routes ayant le plus d’énergie résiduelle. SERENA, augmente la durée de vie du réseau en permettant aux nœuds de dormir. SERENA se base sur un algorithme de coloriage et un algorithme d’assignation des slots. SERENA est une solution générique capable de s’adapter aux contraintes de l’application. Les simulations ont montré que SERENA apporte un gain. Nous avons ensuite étendu SERENA pour prendre en compte les contraintes d’un environnement sans fil comme la perte des messages, l’existence des liens unidirectionnels, la mobilité… Le cross-layering est exploité pour améliorer les performances de SERENA et EOLSR en utilisant les informations fournies par la couche application et la couche MAC. EOLSR et SERENA sont implémentés dans le projet ANR OCARI centré sur les réseaux de capteurs en environnement sans fil.