Comparative Study of RPL-Enabled Optimized Broadcast in Wireless Sensor Networks

Recent trends have suggested convergence to Wireless Sensor Net- works (WSNs) becoming IPv6-based. To this effect, the Internet Engineering Task Force has chartered a Working Group to develop a routing protocol specification, enabling IPv6-based multi-hop WSNs. The current effort of this working group is development of a unicast routing protocol denoted RPL. RPL constructs a “DAG-like” logical structure with a single root, at which the majority of the traffic flows terminate, and assumes restrictions on network dynamics and traffic generality, in order to satisfy strict constraints on router state and processing. This memorandum investigates the efficient network-wide broadcast mechanisms in WSNs, using the logical structure already established by RPL. The aim hereof is to impose minimal additional state requirements on WSN routers, beyond that already maintained by RPL. This memorandum presents a selection of such broadcast mechanisms for RPL routed WSNs, and evaluates their performances. As part of this evaluation, the memorandum compares with MPR Flooding – an established efficient flooding optimization, widely used in MANETs.Les tendances récentes suggèrent une convergence des réseaux de capteurs sans fils (WSNs ou Wireless Sensor Networks) vers IPv6. C'est pourquoi l'IETF (Internet Engineering Task Force) a mis en place un groupe de travail, chargé de spécifier un protocole de routage permettant aux réseaux de capteurs sans fil multi-sauts de fonctionner avec IPv6. Les efforts du groupe de travail se concentrent actuellement sur le développement d'un protocole de routage unicast appelé RPL. RPL construit une architecture logique de type DAG (graphe orienté acyclique) avec un noeud racine unique sur lequel se termine la majorité des flux de trafic, et suppose des restrictions sur les dynamiques du réseau et sur les types de trafic supportés afin de satisfaire les contraintes fortes des routeurs en terme d'états et de traitement. Cet article examine la possibilité de fournir aux réseaux de capteurs sans fil des mécanismes efficaces de broadcast (diffusion), en utilisant la structure logique déjà proposée par RPL. Le but est ici de ne pas imposer d'exigences supplémentaires aux routeurs WSN fonctionnant déjà avec RPL. De tels mécanismes de broadcast pour les réseaux WSN utilisant le routage RPL, l'article en présente plusieurs et évalue leur performance. Dans le cadre de cette évaluation, ils sont comparés aux mécanismes reconnus et efficaces d'optimisation de diffusion du protocole MPR Flooding, largement utilisé dans les réseaux MANETs

Study of Multipoint-to-Point and Broadcast Traffic Performance in RPL

Recent trends in Wireless Sensor Networks (WSNs) have suggested converging to such being IPv6-based. to this effect, the Internet Engineering Task Force has chartered a Working Group to develop a routing protocol specification, enabling IPv6-based multi-hop Wireless Sensor Networks. This routing protocol, denoted RPL, has been under development for approximately a year, and this memorandum takes a critical look at the state of advancement hereof: it provides a brief algorithmic description of the protocol, and discusses areas where -- in the authors view -- further efforts are required in order for the protocol to become a viable candidate for general use in WSNs. Among these areas is the lack of a proper broadcast mechanism. This memorandum suggests two such broadcast mechanisms, both aiming at (i) exploiting the existing routing state of RPL, while (ii) requiring no additional state maintenance, and studies the performance of RPL and of these suggested mechanisms.Les tendances récentes dans les réseaux de capteurs sans fil (Wireless Sensor Networks --WSNs) suggèrent une convergence vers des réseaux IPv6. A cet effet, l'IETF (Internet Engineering Task Force) a mis sur pied un groupe de travail pour élaborer la spécification d'un protocole de routage s'appliquant aux réseaux de capteurs sans fil multi-hop basés sur IPv6. Ce protocole de routage, appelé RPL, est en cours de développement depuis environ un an. Cet article présente un examen critique de son état d'avancement. Après une brève description algorithmique du protocole, une discussion est proposée sur des domaines, où selon les auteurs, des efforts supplémentaires sont nécessaires pour que le protocole puisse devenir candidat viable à une utilisation généralisée dans les réseaux de capteurs sans fil. Parmi ces domaines se trouve l'absence d'un mécanisme de diffusion approprié. Cet article suggère deux mécanismes de diffusion, tous deux avec l'objectif (i) de pouvoir exploiter l'état de routage actuel du protocole RPL (ii) sans requérir à une maintenance supplémentaire de cet état. Il étudie également les performances de RPL et des deux mécanismes de diffusion proposés

Wireless diagnostic methods in an aerospace application

Katedra měřen

Overhead-controlled contention-based routing for VANETs

Routing of VANETs is a challenging issue that has attracted many attentions of researchers recently. Contention based routing protocols have good congruity with high mobility of nodes in this kind of networks. Prevention from forwarding duplicate packets is an important challenge in such routing protocols. Indeed, such duplications can reduce scalability and efficiency of contention based routing protocols. On the other hand, the prevention method can affect advantages of such routing protocols. In this paper, we proposed 2 new routing protocols by adding 2 new methods to an existing contention based routing protocol to decrease overhead of duplications. Simulation results show that overhead decreases significantly while preserving end-to-end delay and delivery ratio in suitable values

Improving the performance of trickle-based data dissemination in low-power networks

Trickle is a polite gossip algorithm for managing communication traffic. It is of particular interest in low-power wireless networks for reducing the amount of control traffic, as in routing protocols (RPL), or reducing network congestion, as in multicast protocols (MPL). Trickle is used at the network or application level, and relies on up-to-date information on the activity of neighbors. This makes it vulnerable to interference from the media access control layer, which we explore in this paper. We present several scenarios how the MAC layer in low-power radios violates Trickle timing. As a case study, we analyze the impact of CSMA/CA with ContikiMAC on Trickle's performance. Additionally, we propose a solution called Cleansing that resolves these issues