Resumen

La congestión en las redes inalámbricas de sensores (WSN) es un problema inevitable en el escenario actual, en el que el tráfico de datos aumenta hasta alcanzar la capacidad agregada del canal. La consecuencia es el desbordamiento del búfer en cada uno de los nodos sensores receptores, lo que en última instancia hace que se pierdan los paquetes, se reduzca la tasa de entrega de paquetes y se degrade el rendimiento de la red, ya que la retransmisión de cada paquete no reconocido no es una solución optimizada en términos de energía para los nodos sensores con recursos limitados. El enrutamiento es uno de los enfoques preferidos para minimizar el consumo de energía de los nodos y mejorar el rendimiento en las WSN, ya que se ha demostrado que el problema de enrutamiento es NP-difícil y que un enfoque basado en heurísticas proporciona un mejor rendimiento que sus homólogos tradicionales. Para hacer frente a todos los problemas mencionados, este trabajo propone un enfoque eficiente para evitar la congestión utilizando el algoritmo de codificación Huffman y la optimización de colonias de hormigas (ECA-HA) para mejorar el rendimiento de la red. Este enfoque es una combinación de optimización orientada al tráfico y a los recursos. En especial, se ha empleado la optimización de colonia de hormigas para encontrar múltiples caminos alternativos libres de congestión. La hormiga de avance construye múltiples caminos libres de congestión desde el nodo origen al nodo sumidero, y la hormiga de retroceso asegura la creación exitosa de caminos que van desde el nodo sumidero al nodo origen, considerando la energía del enlace, la tasa de pérdida de paquetes y el nivel de congestión. La codificación Huffman tiene en cuenta la tasa de pérdida de paquetes en los distintos caminos alternativos descubiertos por la optimización de colonia de hormigas para la selección de un camino óptimo. Por último, el resultado de la simulación muestra que el enfoque propuesto supera a los enfoques más avanzados en términos de consumo medio de energía, retardo, rendimiento y ratio de entrega de paquetes.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:optimización de colonias de hormigas, tasa de entrega de paquetes, tasa de pérdida de paquetes, enfoque, rendimiento, congestión múltiple, nodos sensores, enfoque eficiente para evitar la congestión, consumo medio de energía, diferentes rutas alternativas
• Keywords:ant colony optimization, packet delivery ratio, packet loss rate, approach, throughput, multiple congestion, sensor nodes, efficient congestion avoidance approach, average energy consumption, different alternate paths