www.eprace.edu.pl » sieci-sensorowe » Ruting w sieciach sensorowych » Porównanie płaskich i hierarchicznych protokołów rutingu

Porównanie płaskich i hierarchicznych protokołów rutingu

Wady i zalety płaskich protokołów rutingu

Głównym zaletami płaskich protokołów rutingu jest:

• skalowalność – dzięki płaskiej strukturze sieci każdy węzeł bierze jednakowy udział w procesie rutingu,

• prostota – dzięki płaskiej strukturze sieci protokoły rutingu działają w sposób prosty z niewielkim narzutem i bez potrzeby wykorzystywania skomplikowanych algorytmów wyboru głównego węzła głównego w klastrze.

Do wad należy zaliczyć:

• nierównomierne wykorzystanie węzłów - podczas jednolitego umiejscowienia węzłów w strukturze sieci węzły otaczające węzeł nadrzędny są bardziej wykorzystywane energetycznie i szybciej wyczerpią swoje zasoby, gdyż cały ruch w sieci jest przekazywane przez te węzły.

Wady i zalety hierarchicznych protokołów rutingu

Zalety:

• agregacja danych – w hierarchiczny protokołach rutingu agregacja danych charakteryzuje się dużą wydajnością. Dane z poszczególnych węzłów w klastrze przekazywane są do węzła głównego klastra i tam agregowane przed przesłaniem do węzła nadrzędnego.

Wady:

• problem „hotspot” – węzeł wybrany na węzeł główny klastra zużywa więcej energii niż inne węzły. Z tego powodu jeśli nie występuję regularna rotacja węzłów głównych może dojść do wyczerpania zasobów węzła i odcięcie pewnych obszarów sensorowych od sieci.

• wymagania energetyczne – wiele hierarchicznych protokołów rutingu wymaga aby węzły główne klastrów posiadały większe zasoby energetyczne od innych sieci, ponieważ jej więcej zużywają.

• złożoność – jeśli węzeł główny klastra posiada te same zasoby co inne węzły w sieci to do protokołu musi zostać zaimplementowana bardzo dobra metoda selekcji i rotacji w wyborze węzła głównego klastra, aby zrównoważyć zużycie energii. Takie rozwiązanie wprowadza jednak dodatkowe wiadomości, które muszą być przesyłane przez sieć.

Porównanie

Wymienione w wcześniejszych podrozdziałach protokoły płaskie jak i protokoły hierarchiczne różnią się między sobą pod wieloma aspektami. Różne podejście do rutowania danych tych protokołów zostało zaprezentowane w tabeli 3.1.

Tabela 3.1. Porównanie własności protokołów płaskich i hierarchicznych.

Czynnik porównania	Ruting hierarchiczny	Ruting płaski
Dostęp do medium	Każdy węzeł ma przydzielony swój slot czasowy.	Dostęp zależy od zawartości informacji posiadanych przez węzeł.
Kolizje	Występują.	Nie występują .
Współczynnik wykorzystania cyklu pracy	Współczynnik wykorzystana cyklu pracy jest redukowany poprzez periodyczne uśpienia węzła.	Zmienny współczynnik wykorzystania cyklu pracy jest kontrolowany poprzez czas uśpienia węzłów.
Agregacja Danych	Agregacja danych odbywa się w węzła nadrzędnych.	Węzeł na ścieżce wieloskokowej agreguje dane przychodzące od sąsiadujących węzłów.
Algorytm Ruting	Ruting prosty ale nie optymalny.	Ruting może być optymalny po dodaniu pewnych mechanizmów.
Synchronizacja	Wymagana globalna i lokalna synchronizacja.	Połączenia tworzone w locie bez synchronizacji.
Narzut pozatransmisyjny	Narzut spowodowany tworzeniem klastrów w całej sieci.	Ścieżki tworzone tylko w regionach z danymi gotowymi do transmisji. Mały narzut.
Opóżnienie	Małe opóźnienie propogacyjne ponieważ sieć stworzona na klastrach jest zawsze dostępna.	Opóźnienie spowodowane wymogiem „obudzenia” węzłów pośrednich podczas tworzenia ścieżki do węzła nadrzędnego.
Wykorzystanie energii	Wykorzystanie energii jest jednolite i nie może być kontrolowane.	Wykorzystanie energii zależy od rodzaju ruchu w sieci.
Przydział kanału	Sprawiedliwy przydział kanału.	Sprawiedliwy przydział kanału nie jest gwarantowany.

Natomiast krótkie porównanie pomiędzy protokołami najczęściej stosowanymi w sieciach sensorowych SPIN, LEACH i Directed Diffusion zostało zawarte w tabeli 6.2.

Tabela 3.4. Porównanie głównych własności protokołów SPIN, LEACH i Directed Diffusion.

komentarze

Przeszukaj ePrace

Copyright © 2008-2010 EPrace oraz autorzy prac.