The Gain of Network Coding in Wireless Sensor Networking

Wireless Sensor Networks have some well known features such as low battery consumption, changing topology awareness, open environment, non reliable radio links, etc. In this paper, we investigate the benefits of Network Coding Wireless Sensor networking, especially resiliency. One of our main concern is the resiliency in Wireless Sensor Networks. We have seen that resiliency could be described as a multi dimensional metric [4, 3, 5] taking parameters such as Average Delivery Ratio, Delay Efficiency, Energy Efficiency, Average Throughput and Delivery Fairness into account. Resiliency can then be graphically represented as a kiviat diagram created by the previous weighted parameters. In order to introduce these metrics, previous works have been leaded on the Random Gradient Based Routing, which proved good resiliency in malicious environment. We look for seeing the improvements in term of resiliency, when adding network coding in the Random Gradient Based Routing with malicious nodes. Key-words: Wireless Sensor Netowrks, routing protocols, network coding, resiliency ∗ Grenoble INP, LIG, CNRS UMR 5217, Grenoble, France † Université de Lyon, INRIA Privatics, INSA-Lyon, CITI-INRIA, F-69621, Villeurbanne, France ‡ Université de Lyon, INRIA Urbanet, INSA-Lyon, CITI-INRIA, F-69621, Villeurbanne, France Apport du codage réseau pour le routage dans les réseaux de capteurs sans fil Résumé : Les Réseaux de Capteurs Sans Fils ont des caractéristiques bien connues telles que la faible consommation énergétique, la prise en compte des changements de topologie, le déploiement en milieu ouvert, les liens radio peu fiable, etc. Dans ce rapport, nous proposons de montrer les intérêts liés à l’introduction de Codage Réseau au sein des Réseaux de Capteurs Sans Fils, notamment la résilience. L’une de nos préoccupations concerne la résilience des Réseaux de Capteurs Sans Fils. Il a été montré que la résilience pouvait être représentée comme une métrique à plusieurs dimensions [4, 3, 5] ayant pour paramètres le Taux de Livraison Moyen, le Délai Moyen, l’Efficacité Énergétique, le Débit Moyen et la Distribution des Livraisons. La résilience peut être représentée sous forme d’un diagramme de Kiviat ayant pour branches les précédents paramètres. Afin de présenter la résilience, des travaux antérieurs ont été effectués sur le protocole Random Gradient Based Routing, qui présente une bonne résilience en environnement malveillant. Nous voulons observer les améliorations en terme de résilience que l’introduction de Codage Réseau sur le précédent protocole apporte en fonction du nombre de nœuds malveillants. Mots-clés : Réseau de capteurs sans fil, routage, codage réseau, résilience The Gain of Network Coding in Wireless Sensor Networking 3