Indian Journal of Science and Technology, Vol 8(9), 859–867, May 2015

  Leyla Azari and Ali Ghaffari
Department of Computer Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran; a.ghaffari@iaut.ac.ir,
leyla.azari@gmail.comn

Abstract

In Wireless Sensor Networks (WSNs), signals are used as channels for communicating data. Wireless channels are inherently
insecure; hence, the vulnerability of signals to external destructive factors and to the interference of intruders can result in
the production of errors in data to be transferred. On the other hand, in as much as wireless sensors have limited energy,
optimal consumption of energy for enhancing network lifetime is of high significance. In this paper, a protocol based on
block-level retransmission and network-coding has been proposed which is intended to optimize error recovery in sensor
networks. This protocol takes the parameters of reliability and energy consumption into account. In this protocol, data
frames are divided into blocks and in the case of error occurrence, the total frame need not to be transferred since only
the error containing block is retransferred using the network coding technique. This procedure minimizes the number of
transfer and reception in the nodes. Consequently, energy consumption is reduced. The simulation results revealed that
utilizing the networking coding technique in the proposed method results in reliability enhancement. Thus, the simulation
results indicate that the proposed method leads to higher reliability and lower energy consumption than the LIERMO
method.

Keywords: Energy Consumption Optimization, Error Recovery, Network Coding, Reliability, Wireless Sensor Networks
(WSNs)

این مقاله به هر دو زبان انگلیسی و فارسی قابل دانلود می باشد.

چکیده

در شبکه‌های حسگر بی‌سیم از سیگنال‌ها به عنوان کانال، جهت تبادل اطلاعات استفاده می‌گردد. کانال‌های بی‌سیم ذاتا نامطمئن هستند، لذا تأثيرپذيري سيگنال‌ها از عوامل مخرب محيطي، تداخل و نفوذ توسط نفوذگران می‌تواند موجب بروز خطا در داده‌هاي انتقالي شود. از سوی دیگر شبکه‌های حسگر دارای منابع انرژی محدودی می‌باشند، بنابراین استفاده بهینه از انرژی به منظور افزایش طول عمر شبکه از اهمیت بسزائی برخوردار است.  در  این مقاله، پروتکلي بر پایه block-level retransmission و کدگذاری شبکه، به منظور بهبود بازیابی خطا در شبکه‌های حسگر، با در نظر گرفتن پارامترهای کیفیت سرویس، از قبیل قابلیت اطمینان و انرژی مصرفی ارائه شده است. در پروتکل پیشنهادی، فریم‌های داده، به بلوک‌هایی تقسیم می‌گردند و در صورت بروز خطا، دیگر نیاز به ارسال کل فریم نبوده و فقط بلوک دارای خطا با تکنیک کدگذاری شبکه مجددا ارسال می‌گردد که این عمل باعث به حداقل رسیدن تعداد ارسال و دریافت در گره‌ها و در نتیجه کاهش مصرف انرژی خواهد شد. در این روش، بهره‌گیری از مکانیزم کدگذاری شبکه موجب افزایش قابلیت اطمینان می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی بیانگر این موضوع می‌باشد که روش پیشنهادی از لحاظ قابلیت اطمینان و انرژی مصرفی بهتر از روش‌ LIEMRO عمل می‌کند.

كلمات كليدي:  شبکه­های حسگر بی­سیم، کدگذاری شبکه، بازیابی خطا، قابلیت اطمینان، بهبود انرژی

فرمت فایل pdf