martes, 30 de abril de 2013

Laboratorio de Telecomunicación 9

Buenas en esta ocasión realizaremos una pequeña reseña del siguiente articulo educativo

Nombre:
Cooperative Multicast for Maximum Network Lifetime

Autor:
Ivana Maric

Introducción 

Para probar la eficiencia se considero el problema de multidifución de eficiencia de energía en una red inalámbrica. En este problema, un mensaje de un nodo va ser entregado de manera eficiente a un nodo o un conjunto de nodos. Cuando el conjunto de nodos incluyen todos los  nodos de la red , el problema de multidifución hace que disminuya el problema de difusión.  Cuando solo hay un nodo de destino, la multidifución y una sola difución hacen que el problema en general se convierte en un enrutamiento para un solo  nodo. Todo este problema se realizo para disminuir la energía usada.

Existen en la actualidad se han propuestos diferentes heurísticos  para la construcción de árboles de transmisión para el buen uso de la energía. Sin embargo la transmisión de estos datos a travez de estos árboles drena las baterías de los nodos causando una desigualdad entre ellos, haciendo mas temprano un fallo de los nodos.

En un problema estático es cuando un solo árbol puede ser utilizado a lo largo de una difusión  mientras que el árbol  en un  problema dinámico permite una secuencia de árboles. Gracias a esto se puede equilibrar el tráfico de manera mas uniforme sobre el tiempo y mejorando considerablemente el rendimiento.

Las formulas inalámbricas que están encima de los problemas, se asumen que en estos nodos pueden beneficiarse de las transmisiones solo si la potencia recibida  esta por un umbral requerido para la buena comunicación. Pero esta suposición es poco realista. Un nodo que recibe una potencia esta por muy debajo del umbral requerido pero puede recoger la energía para una recepción deseable .

Se propuso un heurístico para mejorar la eficiencia energética partiendo de un modelo físico  diferente, ademas que se propuso un modelo para un  sistema de nivel de paquete con la restricción adicional de un umbral de potencial, se propuso el modelo con el nombre Hitch-Hiking.

Modelo del sistema:

Se considero una red de nodos de tal manera que cada transmisión de nodo a nodo, exista un canal tipo AWGN de ancho de banda,  caracterizada por una ganancia de enlace no selectivo de frecuencias. Podemos asumir  grandes cantidades de recurso para la banda ancha suficiente para que cada transmisión que se produzca en un canal ortogonal evitando diferentes tipos de ruido.   Cada uno de los nodos tiene la capacidad de funcionar tanto de transmisor como de receptor.

Algoritmo MLAB (Maximum Lifetime Accumulative Broadcast)

Si se tiene un nodo etiquetado como fuente y un segundo nodo como vecino, El algoritmo MLAB encuentra la potencia optima  a travez de unas series de distribuciones  tipo ASAP(p), iniciando con el mas pequeño de potencia de los nodos candidatos. Si la distribución ASAP termina con éxito  definimos T(p ) como el nodo de terminación. 

El algoritmo termina después de (N-1) nodos sean reiniciados. Existe un conjunto de planificaciones factibles que son consistentes con el parcial ordenamiento propuestas por la distribución ASAP. Por lo tanto la elección del nivel de potencia de los diferentes nodos a ser "p" no necesariamente tienen una única solución. Esta ultima solución podría reducir la la potencia de transmisión de la red.

La evaluación se realizo a travez del modelo del sistema anteriormente mencionado por medio del algoritmo MLAB.




Algoritmo MLAB distribuido

En seguida describimos un algoritmo MLAB distribuido para broadcast acumulativo que determina el poder de broadcast localmente en cada nodo. Se asume que los nodos no tienen conocimiento de ganancias de enlace (distancias) a otros nodos al inicio del algoritmo.

El algoritmo distribuido será corrido al inicio de una sesión de broadcast durante el broadcast del primer mensaje. Sea q una variable que denota el poder de broadcast determinado por el MLAB distribuido. Una vez que el poder "q" es determinado, la información será transmitida através de distribución ASAP(q). En una red estática donde el mismo poder q es usado durante una sesión larga de broadcast, el overhead inicial para determinar "q" será pequeño en comparación con la cantidad de información transmitida. 

La implementación distribuida del algoritmo MLAB tiene que resolver lo siguiente:

  1. Cuándo debe decidir incrementar el poder de broadcast  un nodo confiable?
  2. Qué tanto debe incrementar el poder de broadcast un nodo confiable?

Cuando la distribución ASAP(p) se impone, determinar el incremento de poder necesario ∆ requiere conocimiento global de las ganancias de red y no puede ser calculado localmente en un nodo.

En el algoritmo distribuido de MLAB, el poder de broadcast será incrementado en pasos de tamaño ∆, para un poder pequeño fijo ∆. Más aún, durante la fase inicial de broadcast mientras el algoritmo se corre para determinar q, dejamos que ∆ sea el poder de transmisión para toda transmisión. Un nodo confiable intentando transmitir con poder n∆ para algún n>1 será repetidamente transmitido por n veces, cada vez con poder ∆. Una transmisión desde un nodo i con poder ∆ será OVERHEAD por un número de nodos que definen un vecindario-∆ Ni(∆). Los nodos pertenecerán a N_∆(i) si ellos pueden detectar la presencia de una señal enviada al nodo i, sin embargo su poder recibido puede no ser suficiente para una decodificación confiable.

Conclusiones:

Se puede decir que este algoritmo MLAB ayuda mucho  para poder mantener la vida del sistema, ademas de que utiliza la misma energía  de la transmisión. Y con el algoritmo MLAB distribuido  es todavía mejor por los diferentes incrementos de manera mas exacta y con las gráficas anteriormente mostradas, nos indica que este algoritmo funciona de una manera muy eficiente.



Bibliografica:

Nombre:
Cooperative Multicast for Maximum Network Lifetime

Autores:
Ivana Maric
Roy D. Yates


LIGA




1 comentario:

  1. "articulo educativo" :)

    Checa un tutorial de cómo poner las referencias bibliográficas, aún no está bien el formato. Falta identificar forma y año de publicación por mínimo.

    6 pts.

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