Algorithme distribué pour l’assignation de rôles dans Molecular MAC, une couche MAC multicannal

Français:
Une couche MAC multicanal semble une approche intéressante afin d’optimiser le débit d’un réseau maillé radio en multiplexant les transmissions sur des canaux orthogonaux. En particulier, Molecular MAC proposé récemment étends IEEE 802.11 DCF afin d’offrir une telle fonctionnalité. Cependant, ce protocol requiert une assignation de rôles et canaux : certains noeuds utilisent un canal statique tandis que les autres sautent continuellement de canal. Nous étendons ici la notion d’ensemble dominant faiblement connecté (WCDS) en introduisant de nouvelles contraintes pour constituer ce que nous appelons un reversible-WCDS (r-WCDS), directement utilisable par Molecular MAC. Nous proposons de partitionner le réseau en zones, un chef par zone optimisant localement l’assignation des rôles grâce à un PLNE. En définissant de façon appropriée les rôles pour les bordures des zones, nous maintenons une connexité globale dans le r-WCDS. Finalement, les simulations montrent que l’approche proposée a des performances comparables à un algorithme centralisé optimal.

English:
A multi-channel MAC seems to be an interesting approach for improving network throughput by multiplexing transmissions over orthogonal channels. In particular, Molecular MAC has recently proposed to extend the standard IEEE 802.11 DCF access method to provide such a feature. However, this MAC layer requires role and channel assignment to nodes: some of them use a static channel, while others dynamically switch to neighbor channels on-demand. We extend here the notion of the Weakly Connected Dominating Set by introducing new constraints to define what we call a reversible WCDS, directly used by Molecular MAC. We parition the network into regions (clusters), one leader per cluster optimizes the role assignment by solving a MILP. By appropriately defining the roles at the border of clusters, we maintain global connectivity in the r-WCDS. Finally, our simulations show that the performance of the propose scheme is close to a centralized optimal algorithm.