Conception d'un protocole MAC pour la communication entre un reseau de capteurs sans fil et un satellite LEO

Abstract

Un satellite est le moyen qui permet à un système administrateur de recevoir les données collectées par des n÷uds capteurs dans di érentes zones géographiques. Pour réussir cette tâche, le protocole de contrôle d'accès au médium (MAC) dans les réseaux de capteurs doit minimiser la consommation d'énergie dans le but de prolonger la durée de vie des n÷uds capteurs. Pour remédier à ce problème, nous avons d'abord supposé une architecture basée sur un satellite de type LEO et un réseau de capteur hétérogène. Nous n'avons trouvé aucun protocole MAC pour l'intégration d'un satellite à un réseau de capteurs dans la littérature. Nous avons proposé un protocole MAC qui traite les collisions, l'overhearing, le paquet de contrôle overhead, la latence et la scalabilité. Notre protocole appelé SS-MAC (pour Satellite Sensor MAC) utilise quatre périodes : une période pour le regroupement des n÷uds pour former des clusters, une période d'émission/réception entre les n÷uds ordinaires (NO) et leurs clusters Head (CH), une période où le satellite attribue des slots aux CH et une période où les CH envoient leurs données au satellite. La période d'émission/réception entre les NOs et leurs CH est divisée à son tour en trois périodes : une période de véri cation du nombre de données collectées par les NOs, une période d'allocation des slots pour les NOs et une période d'envoi vers le CH. Pour regrouper les n÷uds en clusters, nous avons proposé un algorithme que chaque CH applique à la réception du message de regroupement dans la période Regr_Clu et un algorithme qu'un NO applique à la réception d'un paquet INVITATION. Nous avons exploité les deux formules pour le calcul de l'énergie dans le cas d'émission et de réception pour évaluer la consommation d'énergie et nous avons modélisé SS-MAC avec les chaînes de Markov. Mots clés : Réseaux de capteurs sans l, MAC, Satellite LEO, Energie.