A proposal of congestion control mechanisms for wireless sensor networks

Abstract

Bu çalışma, Kablosuz Algılayıcı Ağlardaki tıkanıklık sorununu yardımcı bir yığın başı kullanarak çözmeye yönelik yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Yığın temelli ağlar için kullanılacak bu yaklaşımın temel rolü yığın başlarında oluşacak enerji azalmasına veya tıkanıklığa alternatif bir çözüm sunmaktır. Bu çözümün iki farklı safhası vardır: Kuruluş ve İletim safhası. Kuruluş safhasında ağ ortamı gridlere bölünerek yığınlar oluşturulur ve yığın başı ile yardımcı yığın başı seçilir. İletim safhası ise normal sensör birimlerinden yığın başlarına ve yığın başlarından baz istasyonuna olan veri iletişimini içerir.

Congestion control is one of the critical issues in Wireless Sensor Networks (WSNs).It occurs due to high data generation rate and limited capacities of sensor nodes.Congestion in a network causes performance degradation because of packet drop, lowdelivery rate and high-energy dissipation. This study presents a new approach tocontrol congestion in WSNs by using Vice Cluster Head (VCH). It is proposed forcluster-based networks and its significant role is to present an alternate solution whenthere is a congestion or energy dissipation in the Cluster Heads (CHs). It works in twophases; setup phase and transmission phase. Setup phase includes; making of clustersby dividing the network into grids, selecting CHs and VCHs for each grid, while thetransmission phase includes; data transmission between member nodes to the CHs andfrom CHs to the Base Station (BS). The proposed protocol is simulated in MATLABand the results show a significant increase in the performance of delivery rate, energyconsumption and network lifetime in comparison to LEACH and MODLEACH.Key Words: wireless sensor network, congestion control, cluster head, vice clusterhead, centrality, congestion detection, buffer occupancy.