Efficient MAC Protocol for Hybrid Wireless Network with Heterogeneous Sensor Nodes

Although several Directional Medium Access Control (DMAC) protocols have been designed for use with homogeneous networks, it can take a substantial amount of time to change sensor nodes that are equipped with an omnidirectional antenna for sensor nodes with a directional antenna. Thus, we require a novel MAC protocol for use with an intermediate wireless network that consists of heterogeneous sensor nodes equipped with either an omnidirectional antenna or a directional antenna. The MAC protocols that have been designed for use in homogeneous networks are not suitable for use in a hybrid network due to deaf, hidden, and exposed nodes. Therefore, we propose a MAC protocol that exploits the characteristics of a directional antenna and can also work efficiently with omnidirectional nodes in a hybrid network. In order to address the deaf, hidden, and exposed node problems, we define RTS/CTS for the neighbor (RTSN/CTSN) and Neighbor Information (NIP) packets. The performance of the proposed MAC protocol is evaluated through a numerical analysis using a Markov model. In addition, the analytical results of the MAC protocol are verified through an OPNET simulation

Методи збору даних з безпроводових сенсорних мереж телекомунікаційними аероплатформами

В дисертаційній роботі отримали подальший розвиток два класи методів збору даних моніторингу з безпроводових сенсорних мереж (БСМ) телекомунікаційними аероплатформами (ТА) в умовах відсутності телекомунікаційної інфраструктури загального користування. Отримані результати є вирішенням науково-прикладної задачі підвищення ефективності процесу збору даних моніторингу з БСМ ТА. В роботі представлено вдосконалений метод безпосереднього збору даних моніторингу з вузлів безпроводової сенсорної мережі з їх кластеризацією телекомунікаційними аероплатформами. Відмінність вдосконаленого методу, що визначає його новизну, є: застосування двох алгоритмів кластерного аналізу FOREL та k-середніх для здійснення віртуальної кластеризації мережі ТА; нова траєкторно-позиційна модель обміну даними між ТА і вузлами кластера. В роботі вдосконалено метод збору даних ТА з головних вузлів кластерів мережі за рахунок нового підходу до кластеризації мережі (запропоновані нова множина метрик вибору головних вузлів, правила знаходження енергоефективних структур кластерів та метрик побудови маршрутів в кластері)