A comparative study of energy efficient routing strategies based on OLSR

Energy efficiency is a key issue in wireless ad hoc and sensor networks. In order to maximize network lifetime, several directions have been explored, among them energy efficient routing. In this report, we show how to extend the standardized OLSR routing protocol, in order to make it energy efficient. To take into account residual node energy, the native selection of multipoint relays of OLSR is changed. Three selection algorithms based on the minimum residual energy are evaluated and the best one is chosen. The OLSR extension we propose, selects the path minimizing the energy consumed in the end-to-end transmission of a flow packet and avoids nodes with low residual energy. As it has been shown that two-path routing is energy efficient, we compare this extension with a two-path source routing strategy (with different links or different nodes). An extensive performance evaluation allows us to conclude that our proposal maximizes both network lifetime and the amount of data delivered. Key-words: energy efficiency, energy efficient routing, wireless ad hoc networks, sensor networks, OLSR, routing protocol, network lifetime, multipoint relay. in ria -0 01 92 89 9, v er si on 2 3 D ec 2 00 7 Etude comparative de différentes stratégies de routage efficaces en énergie et basées sur OLSR Résumé : L’efficacicité énergétique est un problème majeur des réseaux sans fil ad hoc et des réseaux de capteurs. Plusieurs axes ont été explorés pour maximiser la durée de vie d’un réseau, parmi eux, le routage économe en énergie. Dans ce rapport, nous montrons comment étendre le protocole de routage OLSR, standardisé à l’IETF, pour améliorer son efficacité énergétique. Pour prendre en compte l’énergie résiduelle des noeuds, l’algorithme natif de sélection des relais multipoint dans OLSR doit être modifié. Nous évaluons trois variantes et choisissons la meilleure. L’ extension d’OLSR que nous proposons sélectionne le chemin minimisant l’énergie consommée par la transmission de bout-en-bout d’un paquet du flux et évite les noeuds avec une faible énergie résiduelle. Comme par ailleurs, il a été montré que router un flux sur deux routes préserve l’énergie, nous comparons cette extension avec un routage par la source maintenant deux routes par flux (les routes sont à liens disjoints ou à noeuds disjoints). Une évaluation de performances nous permet de conclure que notre proposition maximise la durée de vie du réseau d’une part et la quantité de données remises d’autre part. Mots-clés : efficacité énergétique, routage économe en énergie, réseaux mobiles ad hoc, réseaux de capteurs, OLSR, protocole de routage, durée de vie du réseau, relais multipoint. in ria -0 01 92 89 9, v er si on 2 3 D ec 2 00 7 Comparison of energy efficient routing strategies 3