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authorKarine Deschinkel <kdeschin@grappa.iut-bm.univ-fcomte.fr>
Fri, 4 Sep 2015 08:25:14 +0000 (10:25 +0200)
committerKarine Deschinkel <kdeschin@grappa.iut-bm.univ-fcomte.fr>
Fri, 4 Sep 2015 08:25:14 +0000 (10:25 +0200)
article.tex

index b7ce5a2b8f798badd5b990da5ea477664d79c990..fa3d15357b0ed7e0bd1102b321522d215600f28a 100644 (file)
@@ -560,8 +560,8 @@ $X_{14}=( p_x + R_s * (\frac{\sqrt{3}}{2}), p_y + R_s * (\frac{1}{2})) $\\
 $X_{15}=( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{3}}{2}), p_y + R_s * (\frac{1}{2})) $\\
 $X_{16}=( p_x + R_s * (\frac{\sqrt{3}}{2}), p_y + R_s * (\frac{- 1}{2})) $\\
 $X_{17}=( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{3}}{2}), p_y + R_s * (\frac{- 1}{2})) $\\
-$X_{18}=( p_x + R_s * (\frac{\sqrt{3}}{2}), p_y + R_s * (0) $\\
-$X_{19}=( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{3}}{2}), p_y + R_s * (0) $\\
+$X_{18}=( p_x + R_s * (\frac{\sqrt{3}}{2}), p_y + R_s * (0)) $\\
+$X_{19}=( p_x + R_s * (\frac{-\sqrt{3}}{2}), p_y + R_s * (0)) $\\
 $X_{20}=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (\frac{1}{2})) $\\
 $X_{21}=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (-\frac{1}{2})) $\\
 $X_{22}=( p_x + R_s * (\frac{1}{2}), p_y + R_s * (\frac{\sqrt{3}}{2})) $\\
@@ -608,9 +608,17 @@ $X_{25}=( p_x + R_s * (\frac{1}{2}), p_y + R_s * (\frac{-\sqrt{3}}{2})) $.
 
 \subsection{Background idea}
 %%RC : we need to clarify the difference between round and period. Currently it seems to be the same (for me at least).
-The area of  interest can be divided using  the divide-and-conquer strategy into
-smaller  areas,  called  subregions,  and  then our MuDiLCO  protocol will be
-implemented in each subregion in a distributed way.
+%The area of  interest can be divided using  the divide-and-conquer strategy into
+%smaller  areas,  called  subregions,  and  then our MuDiLCO  protocol will be
+%implemented in each subregion in a distributed way.
+
+\textcolor{green}{The WSN area of  interest is, in a first step,  divided into regular homogeneous
+subregions using a  divide-and-conquer algorithm. In a second  step our protocol
+will  be executed  in  a distributed  way in  each  subregion simultaneously  to
+schedule nodes' activities  for one sensing period. Sensor nodes  are assumed to
+be deployed  almost uniformly over the  region. The regular subdivision  is made
+such that the number of hops between  any pairs of sensors inside a subregion is
+less than or equal to 3.}
 
 As  can be seen  in Figure~\ref{fig2},  our protocol  works in  periods fashion,
 where  each is  divided  into 4  phases: Information~Exchange,  Leader~Election,
@@ -1126,16 +1134,16 @@ $W_{U}$ & $|P|^2$ \\
 % is used to refer this table in the text
 \end{table}
   
-\textcolor{red}{Our first protocol based GLPK optimization solver is declined into  four versions: MuDiLCO-1,  MuDiLCO-3, MuDiLCO-5,
-and  MuDiLCO-7, corresponding  respectively to  $T=1,3,5,7$ ($T$  the  number of rounds in one sensing period).
-The second protocol based  based GLPK optimization solver with time limit is declined into  four versions: TL-MuDiLCO-1,  TL-MuDiLCO-3, TL-MuDiLCO-5, and  TL-MuDiLCO-7. Table \ref{tl} shows time limit values for TL-MuDiLCO protocol versions. After extensive experiments, we chose the values that explained in Table \ref{tl} because they gave the best results. In these experiments, we started with the average execution time of the corresponding MuDiLCO version and network size divided by 3 as a time limit. After that, we increase these values until reaching the best results. In fact, selecting the optimal values for the time limits can be investigated in future. In Table \ref{tl}, "NO" refers to apply the GLPK solver without time limit because we did not find improvement on the results of MuDiLCO protocol with the time limit.  }. 
+\textcolor{green}{The MuDilLCO protocol is declined into  four versions: MuDiLCO-1,  MuDiLCO-3, MuDiLCO-5,
+and  MuDiLCO-7, corresponding  respectively to  $T=1,3,5,7$ ($T$  the  number of rounds in one sensing period). Since the time resolution may be prohibitif when the size of the problem increases, a time limit treshold  has been fixed to solve large instances.  In these cases, the solver returns the best solution found, which is not necessary the optimal solution.
+ Table \ref{tl} shows time limit values. These time limit treshold have been set empirically. The basic idea consists in considering the average execution time to solve the integer programs  to optimality, then by dividing  this average time by three to set the threshold value. After that, this treshold value is increased if necessary such that the solver is able to deliver a feasible solution within the time limit. In fact, selecting the optimal values for the time limits will be investigated in future. In Table \ref{tl}, "NO" indicates that the problem has been solved to optimality without time limit. }. 
 
 \begin{table}[ht]
-\caption{Time limit values for TL-MuDiLCO protocol versions }
+\caption{Time limit values for MuDiLCO protocol versions }
 \centering
 \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
  \hline
- WSN size & TL-MuDiLCO-1 & TL-MuDiLCO-3 & TL-MuDiLCO-5 & TL-MuDiLCO-7 \\ [0.5ex]
+ WSN size & MuDiLCO-1 & MuDiLCO-3 & MuDiLCO-5 & MuDiLCO-7 \\ [0.5ex]
 \hline
  50 & NO & NO & NO & NO \\
  \hline
@@ -1143,9 +1151,9 @@ The second protocol based  based GLPK optimization solver with time limit is dec
 \hline
 150 & NO & NO & NO & 0.03 \\
 \hline
-200 & NO & 0.0094 & 0.020 & 0.06 \\
+200 & NO & 0.01 & 0.02 & 0.06 \\
  \hline
- 250 & NO & 0.013 & 0.03 & 0.08 \\
+ 250 & NO & 0.02 & 0.03 & 0.08 \\
  \hline
 \end{tabular}
 
@@ -1342,6 +1350,7 @@ indicate the energy consumed by the whole network in round $t$.
 
 \end{enumerate}
 
+\section{Results and analysis}
 \subsection{Performance Analysis for Different Number of Primary Points}
 \label{ch4:sec:04:06}
 
@@ -1385,12 +1394,12 @@ As highlighted by Figures~\ref{Figures/ch4/R2/LT}(a) and \ref{Figures/ch4/R2/LT}
   \label{Figures/ch4/R2/LT}
 \end{figure}
 
-Comparison shows that Model-5, which uses less number of primary points, is the best one because it is less energy consuming during the network lifetime. It is also the better one from the point of view of coverage ratio. Our proposed Model-5 efficiently prolongs the network lifetime with a good coverage ratio in comparison with other models. Therefore, we have chosen Model-5 for all the experiments presented thereafter. 
+Comparison shows that Model-5, which uses less number of primary points, is the best one because it is less energy consuming during the network lifetime. It is also the better one from the point of view of coverage ratio. Our proposed Model-5 efficiently prolongs the network lifetime with a good coverage ratio in comparison with other models. Therefore, we have chosen the model with five primary points for all the experiments presented thereafter. 
 
 %\end{enumerate}
 
 
-\subsection{Results and analysis}
+%\subsection{Results and analysis}
 
 \subsubsection{Coverage ratio} 
 
@@ -1490,8 +1499,9 @@ network sizes, for $Lifetime_{95}$ and $Lifetime_{50}$.
 
 The  results  show  that  MuDiLCO  is  the  most  competitive  from  the  energy
 consumption point of view.  The  other approaches have a high energy consumption
-due  to activating a  larger number  of redundant  nodes as  well as  the energy consumed during  the different  status of the  sensor node. Among  the different versions of our protocol, the MuDiLCO-7  one consumes more energy than the other
-versions. This is  easy to understand since the bigger the  number of rounds and the number of  sensors involved in the integer program are,  the larger the time computation to solve the optimization problem is. To improve the performances of MuDiLCO-7, we  should increase the  number of subregions  in order to  have less sensors to consider in the integer program.
+due  to activating a  larger number  of redundant  nodes as  well as  the energy consumed during  the different  status of the  sensor node.
+% Among  the different versions of our protocol, the MuDiLCO-7  one consumes more energy than the other
+%versions. This is  easy to understand since the bigger the  number of rounds and the number of  sensors involved in the integer program are,  the larger the time computation to solve the optimization problem is. To improve the performances of MuDiLCO-7, we  should increase the  number of subregions  in order to  have less sensors to consider in the integer program.
 %\textcolor{red}{As shown in Figure~\ref{fig7}, GA-MuDiLCO consumes less energy than both DESK and GAF, but a little bit higher than MuDiLCO  because it provides a near optimal solution by activating a larger number of nodes during the sensing phase.  GA-MuDiLCO consumes less energy in comparison with MuDiLCO-7 version, especially for the dense networks. However, MuDiLCO protocol and GA-MuDiLCO protocol are the most competitive from the energy
 %consumption point of view. The other approaches have a high energy consumption
 %due to activating a larger number of redundant nodes.}