FIG 1 MATRIX STRUCTURE PRIMARY RESPONSIBILITY

Las redes inalámbricas de sensores están teniendo un gran auge y presentan nuevos retos para los investigadores en comunicaciones inalámbricas. Por tal motivo se han realizado

numerosas investigaciones y propuestas para mejorarlas. La mayoría de los trabajos propuestos son referentes al ahorro de energía en la capa MAC utilizando esquemas basados en contienda o libres de ésta.

Singh y Raghavendra (1998) describen un protocolo basado en contienda diseñado para redes ad hoc con el objetivo primario de que ahorre energía. PAMAS es un protocolo que suministra canales separados para los paquetes de control RTS/CTS y para los paquetes de datos, logrando con esto evitar el oír sin querer entre nodos vecinos. En PAMAS un nodo con un paquete para transmitir envía un mensaje RTS sobre el canal de control y espera por el mensaje de respuesta CTS proveniente del nodo receptor. Si el CTS es recibido, entonces el nodo transmite el paquete sobre el canal de datos. Con el inicio del acuse de recibo del paquete de datos, el nodo receptor transmite un tono de ocupado sobre el canal de control, así los nodos vecinos sincronizan el canal de control para conocer que el canal de datos esta ocupado. El uso de un canal separado de señalización permite que los nodos determinen cuando y por cuanto tiempo se apagaran. La desventaja es que este protocolo requiere que los nodos tengan 2 canales separados (control y datos), el cual requerirá dos radios en cada nodo incrementando el costo, tamaño y complejidad en el diseño del sensor.

Poon y Li (2003) proponen el algoritmo SmartNode, el cual utiliza el mismo procedimiento de RTS/CTS/DATA/ACK como en IEEE 802.11, con la diferencia de que este algoritmo utiliza ajustes dinámicos de energía para conservar dicha energía, además permite un mejor reuso espacial del espectro y reduce niveles de contención dentro del área local. SmartNode intenta usar la mínima energía de transmisión para alcanzar a otro nodo, con suficiente

energía para recibir paquetes y registrar la información calculada en una tabla local. Cada nodo en este algoritmo mantiene una tabla en la cual almacenan el valor de la energía mínima requerida para poder alcanzar a sus vecinos. Antes de que el nodo fuente transmita un paquete de datos, busca al nodo destino en su tabla, si lo encuentra utiliza el valor de la energía almacenada, si no lo encuentra entonces transmite el paquete RTS con el máximo nivel de energía. Un campo adicional es añadido al paquete RTS para almacenar el valor de la energía de transmisión usada. Con el fin de mantener compatibilidad con IEEE 802.11 el nodo destino transmite sin modificar el paquete CTS con el mismo valor de energía indicada en el paquete RTS. La desventaja de usar diferentes niveles de transmisión es que incrementan la tasa de colisión de la red.

Li et al. (2005) proponen dos algoritmos para controlar y explotar la presencia de múltiples

horarios reduciendo el consumo de energía y retardo. El primero es el algoritmo de calendarización global el cual es un algoritmo de distribución completa que permite a una gran red converger a un horario global para conservar energía. El segundo es el algoritmo de trayectoria rápida el cual suministra rápidos reenvíos de datos a las trayectorias para añadir periodos adicionales de despertar en los nodos a lo largo de las trayectorias de la fuente al SINK (sumidero de información). Esta propuesta no toma en cuenta que la propagación de radio es impredecible, lo que significa que el paquete de control no siempre es recibido por el nodo y en la mayoría del experimento falla.

Finalmente Ye et al. (2002) describen un protocolo basado en contienda cuyo principal

trabajo bajo para la operación de los nodos, además reduce el escuchar inactivamente mediante la desactivación periódica de los nodos, apagando completamente el transmisor/receptor. Cada nodo tiene su calendario para dormir y despertar. Cuando un nodo quiere comunicarse con otro, le enviará los datos en el período en que está despierto. Una vez que se ha establecido la comunicación entre un par de nodos, se mantendrán despiertos, sin respetar su calendario de dormir y despertar, hasta que hayan intercambiado toda la información que necesitaban. SMAC utiliza el mismo procedimiento RTS/CTS/DATA/ACK como en IEEE 802.11. La escalabilidad de SMAC es cuestionable, ya que la planeación del tiempo en que duermen los nodos puede ser una sobrecarga en redes grandes y el retardo fin-a-fin para la entrega de paquetes puede ser impredecible. Este artículo es la motivación de nuestro trabajo, solo que en esta tesis se toma en cuenta la calidad de servicio QoS, además de que los nodos tendrán la posibilidad de estar en un modo de baja energía (dormidos) por un tiempo mayor, esto debido a que un nodo que no tenga nada que transmitir se irá a dormir antes que los demás miembros de su agrupamiento, evitando mantener despiertos a nodos innecesariamente y logrando con ello alargar la vida de la red con lo cual se pretende mejorar los resultados obtenidos en SMAC.