An analytical model for lifetime of hierarchical wireless ad hoc and sensor networks

• Autorzy: Martyna J.

Warianty tytułu

PL

Model analityczny czasu życia hierarchicznych, bezprzewodowych sieci sensorowych oraz ad hoc

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents an analytical model for lifetime of hierarchical wireless ad hoc and sensor networks based on energy by considering the relationship between individual nodes, cluster of nodes and the whole network. The model uses a set of hardware parameters such as data-rate, minimum required transmit power, etc. to compute a node's average lifetime in these networks. Through comparison of the lifetime model of hierarchical and flat topologies for ad hoc and sensor networks we shown how these models can be applied to drive architectural decisions, compute energy budgets, etc. This allows designers of ad hoc and sensor networks to focus on factors that have the greatest potential impact on network lifetime.

PL

W pracy przedstawiono model analityczny czasu życia hierarchicznych, bezprzewodowych sieci sensorowych i ad hoc. Model ten bierze pod uwagę wzajemne zależności pomiędzy poszczególnymi węzłami, klastrami oraz całą siecią. Uwzględniono w nim sprzętowe parametry sieci, takie jak przestrzenna gęstość rozmieszczenia węzłów, minimalna energia transmisji danych, intensywność transmisji. Przedstawione modele umożliwiają porównanie ze sobą płaskich i hierarchicznych topologii sieci ad hoc oraz sieci sensorowych, co jest niezbędne w ich projektowaniu. Pozwala to na znalezienie takiej topologii sieci, której czas życia jest najdłuższy.

Słowa kluczowe

EN

wireless ad hoc network; wireless sensor networks; model of lifetime

• Wydawca: Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Theoretical and Applied Informatics
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 22, No. 2
• Strony: 103--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Martyna J.

• Institute of Computer Science Jagiellonian University ul. Prof. S. Łojasiewicza 6, 30-348 Cracow, Poland,

Bibliografia

• 1. C.-K. Toh, Ad Hoc Mobile Wireless Networks, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ,2002.
• 2. S. Basagni, M. Conti, S. Giordano, I. Stojmenovic, Mobile Ad Hoc Networking, John Wiley and Sons/IEEE Press, 2004.
• 3. I.F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci, Wireless Sensor Networks: A Survey, Computer Networks (Elsevier), 38, 2002, pp. 393-422.
• 4. J.-H. Chang, L. Tassiulas, Maximum Lifetime Routing in Wireless Sensor Networks, in: Advanced Telecommunications and Information Distribution Research Program (ATIRP), College Park, USA, 2000.
• 5. I. Kang, R. Poovendran, Maximizing Static Network Lifetime of Wireless Ad Hoc Networks,in: Proc. IEEE Int. Conf. on Communications, (ICC), 3, May 2003, pp. 2256-2261.
• 6. M. Bhardwaj, A.P. Chandrakasan, Bounding the Lifetime of Sensor Networks via Optimal Role Assignments, in: Proc. of the IEEE INFOCOM ’02, 2002.
• 7. M. Younis, M. Youssef, K. Arisha, Energy-Aware Routing in Cluster-Based Sensor Networks, in: Proc. 10th IEEE/ACM Int. Symp. on Modeling, Analysis and Simulation of Computer and Telecommunications Systems, October 2002.
• 8. Q. Li, J. Aslam, D. Rus, Online Power Aware RoutingWireless Ad-Hoc Networks, in ACM SIGMOBILE, Rome, Italy, 2001.
• 9. B. Beferull-Lozano, R. Cristescu, M. Vetterli, On Network Correlated Data Gathering, in Proc. of the IEEE INFOCOM ’04, 2004.
• 10. D. Ganesan, R. Cristescu, B. Beferull-Lozano, Power-Efficient Sensor Placement and Transmission Structure for Data Gathering Under Distortion Constraints, in ACM Symposium on Information Processing in Sensor Networks (IPSN ’04), Berkeley, California, April 2004.
• 11. W.R. Heinzelman, A. Chandrakasan, H. Balakrishnan, Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks, IEEE Trans. on Wireless Networking, 1, 4, 2002, pp. 660-670.
• 12. B. Chen, K. Jamieson, H. Balakrishnan, R. Morros, Span: an Energy-Efficient Coordination Algorithm for Topology Maintenance in Ad Hoc Wireless Networks, ACM Wireless Networks, 8, 5, 2002, pp. 481-494.
• 13. D.J. Baker, A. Ephremides, The Architectural Organization of a Mobile Radio Network via a Distributed Algorithm, IEEE Trans. on Communications, 29, 11, 1981, pp. 1694-1701.
• 14. C.V. Ramamoorthy, A. Bhide, J. Shrivastava, Reliable Clustering Technique for Large, Mobile Packet Radio Networks, Proceedings of the IEEE INFOCOM ’87, 1987, pp. 218-226.
• 15. S. Singh, M. Woo, C.S. Raghavendra, Power-Aware Routing in Mobile Ad Hoc Networks, in: Proc. of the 4th ACM/IEEE Int. Conf. on Mobile Computing and Networking (Mobi-Com ’98) , Dallas, USA, 1998.