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Repartición generalizada de carga como método de balanceo de tráfico en redes de sensores que usen enrutamiento con trayectorias múltiples
Generalized load sharing as a load balancing technique in wireless sensor networks that use multipath routing
Alberto González Luque
José Rosario Gallardo López
Acceso Abierto
Atribución
Enrutamiento con trayectorias múltiples, Repartición generalizada de carga, Redes inalámbricas de sensores, Multipath routing, Generalized load sharing, Wireless sensor networks
Una red inalámbrica de sensores (WSN) es un sistema formado por nodos que cuentan con algún tipo de sensor y que son capaces de enviar sus mediciones a un nodo especial, conocido como sumidero, que usualmente es más poderoso que los demás en cuanto a capacidad de procesamiento, memoria o batería. Es bien sabido que uno de los requisitos más importantes de las WSNs es funcionar con una alta eficiencia en energía. Por otro lado, la mayoría de los protocolos de enrutamiento seleccionan una ruta única (la de menor costo) para enviar información entre cada par fuente-destino. Sin embargo, en una red razonablemente densa, pueden existir varias rutas con costo aceptable entre una fuente y su destino. El concepto de enrutamiento con trayectorias múltiples consiste en dar a cada nodo fuente, en todo momento, la posibilidad de usar cualquiera de varias rutas para llegar a un destino en particular. Estas rutas múltiples pueden ser usadas de manera alternada o concurrente. El enrutamiento multi-trayectoria ha sido una de las direcciones más importantes en las que se ha hecho investigación reciente en el área de enrutamiento. Se propuso inicialmente como un medio para mejorar el balanceo de carga y la confiabilidad de las redes de paquetes. Desde entonces se ha aplicado a varios tipos de redes, tanto fijas como móviles, y con diferentes fines, tales como suavizar las variaciones del tráfico de una conexión en particular, aliviar el congestionamiento de las redes mediante el balanceo de carga, apoyar las políticas de calidad de servicio, mejorar la confiabilidad de la red, e incluso para aumentar la privacidad de la información en tránsito. Además de las ventajas que el enrutamiento multi-trayectoria introduce en otros tipos de redes, como se mencionó en el párrafo anterior, en las WSNs tiene la ventaja adicional de extender el tiempo de vida del sistema mediante la distribución más homogénea del consumo de energía entre los nodos. En este trabajo se proponen técnicas que permiten la aplicación del enrutamiento con trayectorias múltiples en un entorno de WSN, incluyendo métodos para descubrir rutas múltiples entre cada nodo sensor y el sumidero, para asignar un peso a cada una de las rutas, así como para decidir la ruta que seguirá cada paquete generado por un nodo específico en su camino al sumidero. Nuestras propuestas se evalúan usando simulaciones y se comparan con otras opciones planteadas previamente en la literatura.  
A wireless sensor network (WSN) is a system consisting of nodes equipped with a sensor and capable of sending the collected measurements to a special node known as the sink, which is usually more powerful than the others in term of processing capacity, memory or battery lifetime. It is well known that one of the key requirements of WSNs is to work with high energy efficiency.  On the other hand, most current routing protocols work by selecting a single path (that with the minimum cost) to send information between a specific source-destination pair. However, in a reasonably well-connected network, there may exist several paths with acceptable cost between a source and a destination. The concept of multipath routing consists of giving a source node the possibility to use any of several paths to a particular destination at any given time. The multiple paths may be used alternately or concurrently. Multipath routing, also called traffic dispersion, has been one of the most important recent directions in the area of routing. Multipath routing was first proposed as a means for load balancing and reliability enhancing in packet switching networks. Since then, the multipath routing technique has been applied to various types of networks, both fixed and mobile, and for different purposes, such as smoothing out the traffic corresponding to a specific connection, alleviating network congestion by balancing the load, supporting Quality of Service (QoS), improving reliability, and even enhancing the privacy of the information being sent. In addition to the advantages that multipath routing brings to other types of networks, as mentioned above, in a WSN it has the additional advantage of extending the lifetime of the system by distributing more homogeneously the energy consumption among the nodes of the system. In this work we propose techniques that allow the application of multipath routing in a WSN environment, including methods to discover multiple routes between each sensing node and the sink, to assign a weight to each one of these routes, and to decide the path that each packet being generated by a specific sensing node will follow en route to the sink. Our proposals are evaluated using simulations and compared to other options previously proposed in the literature.  
CICESE
2007
Tesis de maestría
Español
González Luque, A.2007.Repartición generalizada de carga como método de balanceo de tráfico en redes de sensores que usen enrutamiento con trayectorias múltiples.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.59 pp.
ELECTRÓNICA
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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