• Energy Research

En este documento, proponemos una solución de eficiencia energética para implementar la codificación de red (NC) en redes inalámbricas basada en el estándar IEEE 802.11. El mecanismo propuesto, llamado GreenCode, permite a los nodos realizar el ciclo de trabajo cambiando a un estado de baja potencia (suspensión) cuando escuchan transmisiones de paquetes codificados que no proporcionarán ninguna información nueva para ellos. Para facilitar la operación de suspensión, las transmisiones bidireccionales que involucran paquetes codificados y no codificados entre pares de nodos remitente-receptor se integran en la operación de GreenCode. Tanto los resultados analíticos como de simulación presentados en este documento muestran la alta eficiencia energética de GreenCode con ganancias de hasta el 360% en comparación con los mecanismos existentes basados en el Estándar IEEE 802.11. Dans cet article, nous proposons une solution écoénergétique pour la mise en œuvre du codage de réseau (NC) dans les réseaux sans fil basée sur la norme IEEE 802.11. Le mécanisme proposé, appelé GreenCode, permet aux nœuds de fonctionner en passant à un état de faible puissance (veille) lorsqu'ils entendent des transmissions de paquets codés qui ne leur fourniront aucune nouvelle information. Pour faciliter le fonctionnement en veille, des transmissions bidirectionnelles impliquant à la fois des paquets codés et non codés entre des paires de nœuds expéditeurs-récepteurs sont intégrées dans le fonctionnement de GreenCode. Les résultats d'analyse et de simulation présentés dans cet article montrent l'efficacité énergétique élevée de GreenCode avec des gains allant jusqu'à 360% par rapport aux mécanismes existants basés sur la norme IEEE 802.11. In this paper, we propose an energy-efficient solution for implementing Network Coding (NC) in wireless networks based on the IEEE 802.11 Standard. The proposed mechanism, called GreenCode, allows nodes to duty cycle by switching to a low-power (sleep) state when they overhear coded packet transmissions that will not provide any new information for them. To facilitate the sleep operation, bidirectional transmissions involving both coded and non-coded packets between pairs of sender-receiver nodes are integrated into the operation of GreenCode. Both analytical and simulation results presented in this paper show the high energy efficiency of GreenCode with gains of up to 360% when compared to the existing mechanisms based on the IEEE 802.11 Standard. في هذه الورقة، نقترح حلاً موفرًا للطاقة لتنفيذ ترميز الشبكة (NC) في الشبكات اللاسلكية بناءً على معيار IEEE 802.11. تسمح الآلية المقترحة، المسماة GreenCode، للعقد بدورة العمل عن طريق التبديل إلى حالة منخفضة الطاقة (السكون) عندما تسمع عمليات إرسال الحزم المشفرة التي لن توفر أي معلومات جديدة لها. لتسهيل عملية السكون، يتم دمج عمليات الإرسال ثنائية الاتجاه التي تنطوي على كل من الحزم المشفرة وغير المشفرة بين أزواج من عقد المرسل والمستقبل في تشغيل GreenCode. تُظهر كل من النتائج التحليلية والمحاكاة المقدمة في هذه الورقة كفاءة الطاقة العالية للـ GreenCode مع مكاسب تصل إلى 360 ٪ بالمقارنة مع الآليات الحالية القائمة على معيار IEEE 802.11.

A key component of the Internet of things (IoT) ecosystem is wide-area network connectivity, for which cellular network technologies are a promising option through their support of massive machine-type communication (mMTC). However, numerous devices transmitting sporadically small data packets in a highly synchronized way can generate overload on the radio access network, leading to a shortage of resources, especially those associated with the random access procedure, such as orthogonal preambles and control and data resources. This paper summarizes the main contributions of the first author’s doctoral dissertation supervised by the second author. The dissertation proposes medium access control (MAC) techniques for addressing problems related to the support of mMTC in cellular networks. Results show that the proposals support quality of service (QoS), decrease access latency, decrease the device energy consumption, and increase the probability of successful channel access and resource utilization under massive random access.