Adaptation à l'énergie disponible : métrique énergie

un calcul de métrique prenant en compte l'état de l'énergie disponible sur un n÷ud.  Le premier exemple, Minimum Battery Cost Routing (MBCR), calcule sa métrique à partir de l'information locale au n÷ud : sa puissance disponible.  Le second exemple, Min-Max Battery Cost Routing (MMBCR), utilise la même information mais nécessite une vue globale pour faire son adaptation : le choix d'une route se fait en ayant la connaissance de l'énergie disponible sur tous les n÷uds.

 Le troisième exemple, utilise une métrique dont le calcul repose sur deux infor- mations : la puissance disponible mais également l'état du canal. C'est l'état du canal qui permet de calculer l'énergie nécessaire à la transmission. La métrique est alors le ratio puissance disponible sur puissance nécessaire.

Minimum Battery Cost Routing (MBCR)

MBCR [23] est un protocole de routage qui calcule la somme de la puissance

résiduelle des n÷uds mobiles puis choisit la route avec la somme maximale de puis- sance résiduelle. La métrique d'adaptation est la puissance disponible sur un n÷ud, nommée encore capacité résiduelle.

La formulation du problème pour choisir la route, dénit la fonction coût de la pile d'un n÷ud i, à l'instant t, compris entre 0 à 100 par :

fi(cti) =

1

(ct

i)

(1.1)

La valeur de la fonction de coût pour le n÷ud ni augmente avec la diminution

de capacité de pile. Le coût de pile Rj pour la route i, comprenant D n÷uds, est

Rj =

Dj−1

X

i=0

fi(cti) (1.2)

Ri = min {Rj|jεA} (A est l0ensemble des routes possibles) (1.3)

La route choisie est celle qui a un coût Ri minimal parmi toutes les routes

possibles. Avec ce critère de sélection la route choisie peut passer par des équipements ayant beaucoup de batteries alors que certains équipements auront une batterie très faible qui sera épuisée par les premiers relayages.

Min-Max Battery Cost Routing (MMBCR)

MMBCR [24] utilise une métrique équivalente à celle de MBCR mais propose

un critère diérent pour choisir une route, an d'éviter d'avoir une route qui va se rompre rapidement si certains des n÷uds qui la composent ont des batteries faibles. Le coût d'une route est déni à partir de la capacité disponible minimale

sur les n÷uds qui la composent. La fonction de coût d'une route (Equation.1.2) est modiée comme suit :

Rj = max

iεroute j

fi(cti) (1.4)

et le critère de choix de la meilleure route est également modié par

Ri = min {Rj|jεA} (1.5)

La durée de vie de la route ayant le coût de batterie le plus important est plus petite que celle de toutes les autres routes. Elle est déterminée par le premier n÷ud de la route qui épuise sa batterie. L'objectif est alors d'éviter la route avec les n÷uds ayant le moins de capacité parmi tous les n÷uds dans toutes les routes possibles. Bien qu'il ne puisse pas être certain que la consommation totale de puissance soit optimisée, la vie de la route est notablement augmentée par rapport au cas précédent.

Fig. 1.6  Choix de route adaptatif à l'énergie dans MMBCR

Sur la gure 1.6 [25], la source A dispose de deux routes pour atteindre la des-

tination H. Elle choisit la route 1 car la capacité minimale de la route 1 (= 3 au n÷ud C) est plus importante que celle de la route 2 (= 1 au n÷ud F).

MRPC (Maximizing network lifetime for reliable routing in wireless en- vironments)

Une autre métrique de l'état de l'énergie disponible est dénie dans MRPC [26],

elle prend en compte l'énergie qui sera dépensée pour émettre un paquet sur un lien spécique. MRPC choisit le chemin qui a la plus grande capacité à émettre de futurs paquets au n÷ud critique : le n÷ud qui a la plus petite capacité résiduelle de transmission de paquet.

La formulation de la capacité est :

Ci,j =

Bi

Ei,j

(1.6)

Où Bi est la puissance résiduelle de pile dans le n÷ud i et Ei,j est l'énergie

nécessaire à la transmission entre le n÷ud i et le n÷ud j. Notons que cette expression rend compte du coût de transmission lié à la distance entre les n÷uds, c'est-à-dire du bruit de la liaison. Le fonctionnement de l'algorithme est alors le même que

MMBCR, sauf qu'il maximise le minimum du Ci,j. La distinction est simplement

liée à une formulation inverse de la métrique (c.-à-d. avec 1

Ci,j, l'algorithme serait

identique). De cette façon il maximise la vie du réseau. Lif e = min

(i,j)εP

{ci,j} (1.7)

Pcandidate= arg max {Lif ep|P ε toutes les routes possibles} (1.8)

Réexions : à propos de l'obtention de la métrique

Les travaux présentés proposent des algorithmes classiques de calcul de routes avec contraintes qui ont été élaborés dans le cadre des réseaux xes pour prendre en compte la qualité de services ou pour mettre en ÷uvre de l'ingénièrie de trac. Leur principale innovation concerne la métrique qu'ils utilisent, l'état de puissance, calculée à partir du paramètre capacité de la batterie et puissance d'émission sur un lien. Concernant les problèmes posés par l'adaptation, nous pouvons remarquer que dans la mesure où l'adaptation ne modie pas la valeur de la métrique, elle n'a pas pour eet d'augmenter la puissance de la batterie mais uniquement d'éviter une décroissance trop rapide. Il ne se pose pas de problème de cohérence d'adaptations multiples. Notons néanmoins que les travaux présentés peuvent poser un problème de sécurité. Alors que la connaissance de la bande disponible peut être utilisée pour bloquer un n÷ud et le congestionner, celui-ci a toujours le recours de détruire les informations. Par contre, la connaissance de l'état de puissance d'un n÷ud peut être utilisée pour des attaques visant à détruire un n÷ud. Il est alors important de sécuriser la signalisation relative aux valeurs de la puissance disponible de chaque n÷ud. Nous verrons pour la suite des exemples de signalisation par protocole de routage de type DSR qui est un routage par la source qui permet à un n÷ud d'avoir la connaissance des états des n÷uds de la route.