Topology control in large-scale wireless sensor networks: Between information source and sink
Authors: Masoumeh Haghpanahi, Mehdi Kalantari, Mark Shayman
Abstract:
With non-uniform traffic patterns in wireless sensor networks due to the many-to-one nature of communications, the traditional definition of connectivity in graph theory does not seem to be sufficient to satisfy the requirements of sensor networks. In this work, a new notion of connectivity (called path-implementability) is defined which represents the ability of sensor nodes to relay traffic along a given direction field (referred to as information flow vector field) ~D. The magnitude of information flow is proportional to the traffic flux (per unit length) passing through any point in the network, and its direction is toward the flow of traffic. The flow field may be obtained from engineering knowledge or as a solution to an optimization problem. In either case, information flow flux lines are abstract paths that are assumed to represent desired paths for flow of traffic. In a sensor network with a given flow field ~Dðx; yÞ, we show that a density of nðx; yÞ ¼ Oðj~Dðx; yÞj2 Þ sensor nodes is not sufficient to implement the flow field. On the other hand, by increasing the density of wireless nodes to nðx; yÞ ¼ Oðj~Dðx; yÞj2 log j ~Dðx; yÞjÞ, the flow field becomes path-implementable. Path-implementability requires more nodes than simple connectivity. However, it guarantees existence of enough paths connecting the information source to the sink so that all the traffic can be transmitted to the sink. We also propose a joint MAC and routing protocol to forward traffic along the flow field; the proposed tier-based scheme can be further exploited to build lightweight protocol stacks which meet the specific requirements of dense sensor networks.
Keywords:
Dense sensor networks
Network connectivity
Optimal deployment
Scaling laws
Traffic modeling
Published in: Ad Hoc Networks (Volume 11, Issue 3, January 2013)
Publisher: Elsevier
ISSN Information: 1570-8705
Topology control in large-scale wireless sensor networks: Between information source and sink
- Nghỉ lễ 30/4 và quốc tế lao động 01/05/2024
- Vòng sơ khảo Cuộc thi Đại sứ Văn hóa đọc năm 2024
- Ngày hội Văn hóa đọc lần thứ VI
- Danh mục tài liệu mới tháng 04/ 2024
- Bạn đọc mượn sách quá hạn
- V/v thay đổi quy trình cấp tài khoản sử dụng Thư viện
- Thẻ Thư viện điện tử
- Thông báo nguồn học liệu miễn phí về Covid-19 - AccessMedicine Covid-19 Central
- Ngày hội Văn hóa đọc lần VI
- Vòng Sơ Khảo Cuộc Thi Đại Sứ Văn Hóa Đọc Năm 2024
- Hoạt động chào mừng "Ngày sách Việt Nam 21/4/2024"
- Cuộc Thi Ảnh “Khoảnh Khắc VNUHCM Libraries”
- Ngày hội văn hóa đọc lần V
- Ngày hội văn hóa đọc lần II
- Ngày hội văn hóa đọc lần IV
- Ngày hội văn hóa đọc lần III
- Tiếp GS Omer Mert Denizci, Trường ĐH Marmara Thổ Nhĩ Kỳ
- Tiếp Cô Claudia Tarzariol Từ The University Of Trento, Italy (Unitrento)
- Tiến sĩ kiều bào Mỹ tặng sách trị giá 150.000 USD cho sinh viên bách khoa
- Khảo sát ý kiến bạn đọc
-
Trực tuyến:11
-
Hôm nay:922
-
Tuần này:24990
-
Tuần trước:40192
-
Tháng trước:57783
-
Tất cả:4046886