Published July 1, 2014
| Version v1
Publication
Load Balanced Routing for Lifetime Maximization in Mobile Wireless Sensor Networks
- 1. National University of Sciences and Technology
- 2. Bahria University
- 3. King Saud University
Description
Challenge of efficient protocol design for energy constrained wireless sensor networks is addressed through application specific cross-layer designs. This design approach along with strong design assumptions limits application of protocols in universal scenarios and affects their practicality. With proliferation of embedded mobile sensors in consumer devices, a changed application paradigm requires generic protocols capable of managing greater device heterogeneousness and mobility. In this paper, we propose a novel lifetime maximization protocol for mobile sensor networks with uncontrolled mobility considering residual energy, traffic load, and mobility of a node. The protocol being generic is equally applicable to heterogeneous, homogenous, static, and mobile sensor networks. It can handle event driven as well as continuous traffic flow applications. Simulation results show that proposed scheme outperforms minimum hop routing and greedy forwarding in terms of network lifetime, data packet latency, and load balance while maintaining comparable throughput.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتم التعامل مع التحدي المتمثل في تصميم بروتوكول فعال لشبكات الاستشعار اللاسلكية المقيدة بالطاقة من خلال تصميمات متعددة الطبقات خاصة بالتطبيقات. يحد نهج التصميم هذا جنبًا إلى جنب مع افتراضات التصميم القوية من تطبيق البروتوكولات في السيناريوهات العالمية ويؤثر على قابليتها للتطبيق العملي. مع انتشار أجهزة الاستشعار المحمولة المضمنة في الأجهزة الاستهلاكية، يتطلب نموذج التطبيق المتغير بروتوكولات عامة قادرة على إدارة قدر أكبر من عدم تجانس الأجهزة وتنقلها. في هذه الورقة، نقترح بروتوكولًا جديدًا لتعظيم العمر لشبكات أجهزة الاستشعار المحمولة ذات الحركة غير المنضبطة مع مراعاة الطاقة المتبقية وحمل حركة المرور وحركة العقدة. ينطبق البروتوكول الذي يكون عامًا بنفس القدر على شبكات المستشعرات غير المتجانسة والمتجانسة والثابتة والمتنقلة. يمكنه التعامل مع تطبيقات تدفق حركة المرور المدفوعة بالحدث وكذلك المستمرة. تُظهر نتائج المحاكاة أن المخطط المقترح يتفوق على الحد الأدنى من توجيه القفز وإعادة التوجيه الجشع من حيث عمر الشبكة ووقت استجابة حزمة البيانات وتوازن الحمل مع الحفاظ على إنتاجية قابلة للمقارنة.Translated Description (French)
Le défi de la conception de protocoles efficaces pour les réseaux de capteurs sans fil à contrainte énergétique est abordé par le biais de conceptions intercouches spécifiques à l'application. Cette approche de conception ainsi que de solides hypothèses de conception limitent l'application des protocoles dans des scénarios universels et affectent leur praticité. Avec la prolifération des capteurs mobiles intégrés dans les appareils grand public, un paradigme d'application modifié nécessite des protocoles génériques capables de gérer une plus grande hétérogénéité et mobilité des appareils. Dans cet article, nous proposons un nouveau protocole de maximisation de la durée de vie pour les réseaux de capteurs mobiles avec une mobilité incontrôlée en tenant compte de l'énergie résiduelle, de la charge de trafic et de la mobilité d'un nœud. Le protocole étant générique, il est également applicable aux réseaux de capteurs hétérogènes, homogènes, statiques et mobiles. Il peut gérer les applications événementielles ainsi que les applications de flux de trafic continu. Les résultats de la simulation montrent que le schéma proposé surpasse le routage de saut minimum et le transfert gourmand en termes de durée de vie du réseau, de latence des paquets de données et d'équilibre de charge tout en maintenant un débit comparable.Translated Description (Spanish)
El desafío del diseño eficiente de protocolos para redes de sensores inalámbricos con restricciones de energía se aborda a través de diseños de capas cruzadas específicos de la aplicación. Este enfoque de diseño, junto con fuertes supuestos de diseño, limita la aplicación de protocolos en escenarios universales y afecta su practicidad. Con la proliferación de sensores móviles integrados en los dispositivos de consumo, un paradigma de aplicación cambiado requiere protocolos genéricos capaces de gestionar una mayor heterogeneidad y movilidad de los dispositivos. En este artículo, proponemos un nuevo protocolo de maximización de la vida útil para redes de sensores móviles con movilidad incontrolada teniendo en cuenta la energía residual, la carga de tráfico y la movilidad de un nodo. El protocolo que es genérico es igualmente aplicable a redes de sensores heterogéneas, homogéneas, estáticas y móviles. Puede manejar aplicaciones impulsadas por eventos, así como aplicaciones de flujo de tráfico continuo. Los resultados de la simulación muestran que el esquema propuesto supera el enrutamiento de salto mínimo y el reenvío codicioso en términos de vida útil de la red, latencia de paquetes de datos y equilibrio de carga, al tiempo que mantiene un rendimiento comparable.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحميل التوجيه المتوازن لتعظيم العمر في شبكات الاستشعار اللاسلكية المتنقلة
- Translated title (French)
- Routage équilibré en charge pour une maximisation à vie dans les réseaux de capteurs sans fil mobiles
- Translated title (Spanish)
- Enrutamiento con equilibrio de carga para maximizar la vida útil en redes de sensores inalámbricos móviles
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2049042840
- DOI
- 10.1155/2014/979086
References
- https://openalex.org/W1551768815
- https://openalex.org/W1968503586
- https://openalex.org/W2002132622
- https://openalex.org/W2015479415
- https://openalex.org/W2019901310
- https://openalex.org/W2036268493
- https://openalex.org/W2041454412
- https://openalex.org/W2063974050
- https://openalex.org/W2069088890
- https://openalex.org/W2096140745
- https://openalex.org/W2103024883
- https://openalex.org/W2106356883
- https://openalex.org/W2108777122
- https://openalex.org/W2129880739
- https://openalex.org/W2132895032
- https://openalex.org/W2135053460
- https://openalex.org/W2141573624
- https://openalex.org/W2148135143
- https://openalex.org/W2161152645
- https://openalex.org/W2166296059
- https://openalex.org/W2171776678
- https://openalex.org/W2978890359
- https://openalex.org/W3143304050
- https://openalex.org/W4214846417
- https://openalex.org/W4251489070