Linear Sensor Networks

Réseaux de capteurs sans fil linéaires

El Hadji Malick Ndoye (1, 2) , Ibrahima Niang (1) , Frédérique Jacquet (2) , Michel Misson (2)

1 LID - Laboratoire d'Informatique de Dakar
2 LIMOS - Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'optimisation des Systèmes

A wireless sensor network is a large number of sensor nodes deployed in a fixed or random manner over a wide area for environmental monitoring applications. Wireless sensors communicate via wireless links and are powered by batteries. They collect and provide information to the base station usually called sink. The information collected is generally physical, chemical or biological nature. For some of these applications, as pipeline or road monitoring, wireless sensor nodes have to be deployed in a linear manner. We refer to these WSNs as Linear Sensor Networks (LSNs). Suitable MAC protocols for LSN must take account the linearity in order to ensure reliability and optimize parameters such as the end-to-end delay, the delivery ratio, the throughput, etc. In this paper, we present LTB-MAC a Linear Token Based Mac Protocol designed for linear sensor networks. In this paper we present a comparative study in terms of throughput, delivery ration, end-to-end delay between a Linear Token Based MAC protocol and the unslotted CSMA/CA of 802.15.4.

Un réseau de capteurs sans fil est un grand nombre de nœuds de capteurs déployés de façon fixe ou aléatoire sur une vaste zone pour des applications de surveillance environnementales. Les capteurs sans fil communiquent via des liaisons sans fil et sont alimentés par des piles. Ils recueillent et fournissent des informations à la station de base habituellement appelée puits. Les informations recueillies sont généralement de nature physique, chimique ou biologique. Pour certaines de ces applications, comme la surveillance de pipeline ou la surveillance routière, les nœuds de capteurs sans fil doivent être déployés de manière linéaire. De tels type de réseaux sont appelés réseaux de capteurs linéaires (LSN (Linear Sensor Networks)). Les protocoles MAC appropriés pour réseaux de capteurs sans fil linéaires doivent tenir compte de la linéarité afin d'assurer la fiabilité et d'optimiser des paramètres tels que le délai de bout-en-bout, le débit, le débit, le ratio, etc. Dans cet article, nous présentons présentons une étude comparative entre un protocole MAC basé sur des jetons circulants et un protocole MAC basé sur la contention. Nous effectuons cette comparaison en terme de délai, débit au puits, taux de délivrance.

Mots clés: MAC protocol; CSMA/CA; token passing; RTS/CTS; end-to-end delay; delivery ratio; 802.15.4; throughput; linear topology; Wireless sensor network

Domaines: Réseaux et télécommunications [cs.NI]; Informatique [cs]

El Hadji Malick Ndoye, Ibrahima Niang, Frédérique Jacquet, Michel Misson. Linear Sensor Networks : A comparative study between a Token based and a contention based MAC Protocol . Revue Africaine de Recherche en Informatique et Mathématiques Appliquées, 2017, Special issue, CARI 2016, vol. 27. ⟨hal-01446421v2⟩