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 \keywords{Wireless   Sensor   Networks,   Area   Coverage,   Network   lifetime,
 Optimization, Scheduling.}
 
-\abstract{One  of the fundamental  challenges in  Wireless Sensor  Networks (WSNs)  is the
-coverage preservation and the extension of the network lifetime continuously and
-effectively when  monitoring a  certain area (or  region) of interest.   In this
-paper, a Distributed Lifetime Coverage Optimization protocol (DiLCO) to maintain
-the  coverage  and  to improve  the  lifetime  in  wireless sensor  networks  is
-proposed.   The  area of  interest  is first  divided  into  subregions using  a
-divide-and-conquer  method and  then the  DiLCO protocol  is distributed  on the
-sensor nodes  in each  subregion. The DiLCO  combines two  efficient techniques:
-leader election  for each subregion, followed by  an optimization-based planning
-of activity  scheduling decisions for  each subregion. The proposed  DiLCO works
-into rounds during which a small  number of nodes, remaining active for sensing,
-is selected to ensure coverage so as to maximize the lifetime of wireless sensor
-network.   Each  round  consists   of  four  phases:  (i)~Information  Exchange,
-(ii)~Leader Election, (iii)~Decision, and (iv)~Sensing.  The decision process is
-carried out  by a leader node,  which solves an integer  program.  Compared with
-some existing protocols, simulation results  show that the proposed protocol can
-prolong the network lifetime and improve the coverage performance effectively.}
+\abstract{ One of the main research challenges faced in Wireless Sensor Networks
+  (WSNs) is to preserve continuously and effectively the coverage of an area (or
+  region) of interest  to be monitored, while simultaneously  preventing as much
+  as possible a network failure due to battery-depleted nodes.  In this paper we
+  propose a protocol, called Distributed Lifetime Coverage Optimization protocol
+  (DiLCO), which maintains the coverage  and improves the lifetime of a wireless
+  sensor  network. As  a  first step  we  partition the  area  of interest  into
+  subregions using a classical  divide-and-conquer method. Our DiLCO protocol is
+  then distributed  on the sensor nodes in  each subregion in a  second step. To
+  fulfill  our   objective,  the   proposed  protocol  combines   two  effective
+  techniques:   a  leader   election   in  each   subregion,   followed  by   an
+  optimization-based node activity scheduling  performed by each elected leader.
+  This two-step process takes place periodically, in order to choose a small set
+  of nodes remaining  active for sensing during a time slot.   Each set is built
+  to ensure  coverage at  a low  energy cost, allowing  to optimize  the network
+  lifetime. More  precisely, a period  consists of four  phases: (i)~Information
+  Exchange,  (ii)~Leader   Election,  (iii)~Decision,  and   (iv)~Sensing.   The
+  decision process,  which result in  an activity scheduling vector,  is carried
+  out by a leader node through  the solving of an integer program. In comparison
+  with  some other  protocols, the  simulations  done using  the discrete  event
+  simulator OMNeT++ show that our approach  is able to increase the WSN lifetime
+  and provides improved coverage performance. }
 
 \onecolumn \maketitle \normalsize \vfill
 
 \section{\uppercase{Introduction}}
 \label{sec:introduction}
 \noindent 
-Energy efficiency is very important issue in WSNs since sensors are powered by  batteries. Therefore, reducing energy consumption and extending network lifetime are the main challenges in the design of WSNs. One of  the major scientific research challenges in WSNs,  which has been  addressed by a  large amount of literature  during the last few  years, is the design  of energy efficient approaches  for coverage and connectivity~\cite{conti2014mobile}.
-Coverage reflects how well a sensor field is monitored, is one of the most important performance metrics to measure WSNs. The most discussed coverage problems in literature can be classified
-into three types \cite{li2013survey}: area (blanket) coverage (where every
-point inside an area is to be monitored), target (sweep) coverage (where the main objective is to cover only a finite number of discrete
-points  called targets), and barrier coverage (The problem of preventing an intruder from entering a region of interest is referred to as the barrier coverage).
- It is required to monitor the area of interest efficiently~\cite{Nayak04}, but in the same time  the power consumption should be minimized. Since sensor nodes have a limited batteries life~\cite{Sudip03}  and since it is impossible, difficult or expensive to be recharged and /or replaced after they are deployed in  remote, hostile,  or  unpractical environments, Therefore, it is desired that the WSNs are deployed with high densities so as to exploit the overlapping sensing regions of some  sensor nodes to save energy by turning off some of them during the sensing phase to prolong the network lifetime by elaborate managing the duty cycle of nodes in WSN.
-
-In this paper we concentrate on the area coverage problem with the objective of
-maximizing the  network lifetime by using DiLCO protocol to maintain the coverage and to improve  the  lifetime  in  WSNs. The  area of interest is divided into subregions using divide-and-conquer method and an activity scheduling based optimization for sensor nodes is planned by the elected leader in each subregion. In fact,  the nodes in a subregion can be seen as a cluster  where each node sends  sensing data to  the cluster head or  the sink node.  Furthermore, the  activities in a subregion/cluster can  continue even if another  cluster stops due  to too  many node  failures.  Our  DiLCO protocol considers rounds, where  a round starts with a discovery phase to exchange information between sensors of the subregion, in order to choose in a suitable manner a sensor  node to carry out a coverage strategy.  Our DiLCO protocol involves solving an integer program, which provides the activation of the sensors for the sensing phase of the current round.
-
-The remainder of the paper is organized as follows. The next section reviews  the related  work  in  the field.  Section~\ref{sec:The DiLCO Protocol Description} is devoted to the DiLCO protocol Description. Section~\ref{cp}  gives the coverage model
-formulation which is used to schedule the activation of sensors.
-Section~\ref{sec:Simulation Results and Analysis} shows the simulation results.  Finally, we give concluding remarks and some suggestions for
-future works in Section~\ref{sec:Conclusion and Future Works}.
+Energy efficiency is  a crucial issue in wireless  sensor networks since sensory
+consumption,  in order  to maximize  the network  lifetime, represent  the major
+difficulty when designing WSNs. As a consequence, one of the scientific research
+challenges in  WSNs, which has  been addressed by  a large amount  of literature
+during the  last few  years, is  the design of  energy efficient  approaches for
+coverage and connectivity~\cite{conti2014mobile}.   Coverage reflects how well a
+sensor field is  monitored.  The most discussed coverage  problems in literature
+can  be classified into  three types  \cite{li2013survey}: area  coverage (where
+every point inside an area is  to be monitored), target coverage (where the main
+objective is to  cover only a finite number of  discrete points called targets),
+and  barrier coverage (to  prevent intruders  from entering  into the  region of
+interest). On the one  hand we want to monitor the area  of interest in the most
+efficient way~\cite{Nayak04}. On the other hand we want to use as less energy as
+possible.  Sensor nodes  are  battery-powered  with no  means  of recharging  or
+replacing, usually due to environmental (hostile or unpractical environments) or
+cost reasons.  Therefore, it  is desired  that the WSNs  are deployed  with high
+densities so as to exploit the  overlapping sensing regions of some sensor nodes
+to save energy by  turning off some of them during the  sensing phase to prolong
+the network lifetime.
+
+In this  paper we design  a protocol that  focuses on the area  coverage problem
+with  the objective  of maximizing  the network  lifetime. Our  proposition, the
+DiLCO protocol,  maintains the coverage and  improves the lifetime  in WSNs. The
+area of  interest is  first divided into  subregions using  a divide-and-conquer
+algorithm and  an activity scheduling  for sensor nodes  is then planned  by the
+elected leader in each subregion. In fact,  the nodes in a subregion can be seen
+as a cluster where each node sends  sensing data to the cluster head or the sink
+node.  Furthermore, the  activities in a subregion/cluster can  continue even if
+another cluster  stops due to too  many node failures.  Our Distributed Lifetime
+Coverage Optimization (DILCO) protocol  considers periods, where a period starts
+with  a  discovery phase  to  exchange information  between  sensors  of a  same
+subregion, in order to choose in a suitable manner a sensor node (the leader) to
+carry out the coverage strategy. In each subregion the activation of the sensors
+for the  sensing phase of the current  period is obtained by  solving an integer
+program.
+
+The remainder  of the  paper continues with  Section~\ref{sec:Literature Review}
+where a  review of some related  works is presented. The  next section describes
+the  DiLCO  protocol,  followed   in  Section~\ref{cp}  by  the  coverage  model
+formulation    which    is    used     to    schedule    the    activation    of
+sensors. Section~\ref{sec:Simulation Results  and Analysis} shows the simulation
+results. The paper  ends with conclusions and some  suggestions for further work
+in Section~\ref{sec:Conclusion and Future Works}.
 
 \section{\uppercase{Literature Review}}
 \label{sec:Literature Review}
-\noindent In this section, we summarize some related works regarding coverage lifetime maximization and scheduling, and distinguish our DiLCO protocol from the works presented in the literature. 
+\noindent In this section, we summarize some related works regarding coverage lifetime maximization and scheduling, and distinguish our DiLCO protocol from the works presented in the literature. Some algorithms have been developed in ~\cite{yang2014energy,ChinhVu,vashistha2007energy,deschinkel2012column,shi2009,qu2013distributed,ling2009energy,xin2009area,cheng2014achieving,ling2009energy} to solve the area coverage problem so as to preserve coverage and prolong the network lifetime.
 
-The work presented in~\cite{luo2014parameterized,tian2014distributed} try to solve the target coverage problem so as to extend the network lifetime since it is easy to verify the coverage status of discreet target.
-The work proposed in~\cite{kim2013maximum} considered the barrier-coverage problem in WSNs. The final goal is to maximize the network lifetime such that any penetration of the intruder is detected.
-In \cite{ChinhVu},  the authors are proposed a localized and distributed greedy algorithm named DESK for generating non-disjoint cover sets which provide the k-coverage for the whole network. 
-Our Work in~\cite{idrees2014coverage} is proposed a coverage optimization protocol to improve the lifetime in heterogeneous energy wireless sensor networks. In this work, the coverage protocol distributed in each sensor node in the subregion but the optimization take place over the the whole subregion. We are considered only distributing the coverage protocol over two subregions.  
-The work presented in ~\cite{Zhang} focuses on a distributed clustering method, which aims to extend the network lifetime, while the coverage is ensured.
 
-The work proposed by \cite{qu2013distributed} considered the coverage problem in WSNs where each sensor has variable sensing radius. The final objective is to maximize the network coverage lifetime in WSNs.
+Yang et al.~\cite{yang2014energy} investigated full area coverage problem
+under the probabilistic sensing model in the sensor networks. They have studied the relationship between the
+coverage of two adjacent points mathematically and then convert the problem of full area coverage into point coverage problem. They proposed $\varepsilon$-full area coverage optimization (FCO) algorithm to select a subset
+of sensors to provide probabilistic area coverage dynamically so as to extend the network lifetime.
+
+
+Vu et al.~\cite{ChinhVu} proposed a localized and distributed greedy algorithm named DESK for generating non-disjoint cover sets which provide the k-area coverage for the whole network. 
+
+Qu et al.~\cite{qu2013distributed} developed a distributed algorithm using  adjustable sensing sensors
+for maintaining the full coverage of such sensor networks. The
+algorithm contains two major parts: the first part aims at
+providing $100\%$ coverage and the second part aims at saving
+energy by decreasing the sensing radius.
+
+Shi et al.~\cite{shi2009} modeled the Area Coverage Problem (ACP), which will be changed into a set coverage
+problem. By using this model, they are proposed  an  Energy-Efficient central-Scheduling greedy algorithm, which can reduces energy consumption and increases network lifetime, by selecting a appropriate subset of sensor nodes to support the networks periodically. 
+
+The work in~\cite{cheng2014achieving} presented a unified sensing architecture for duty cycled sensor networks, called uSense, which comprises three ideas: Asymmetric Architecture, Generic Switching and Global Scheduling. The objective is to  provide a flexible and efficient coverage in sensor networks.
+
+ In~\cite{ling2009energy}, the lifetime of
+a sensor node is divided into epochs. At each epoch, the
+base station deduces the current sensing coverage requirement
+from application or user request. It then applies the heuristic algorithm in order to produce the set of active nodes which take the mission of sensing during the current epoch.  After that, the produced schedule is sent to the sensor nodes in the network. 
+
+
+\iffalse
+
+The work in ~\cite{vu2009delaunay} considered the area coverage problem for variable sensing radii in WSNs by improving the energy balancing heuristic proposed in ~\cite{wang2007energy} so that  the area of interest can be full covered using Delaunay triangulation structure.
+
+Diongue and Thiare~\cite{diongue2013alarm} proposed an energy aware sleep scheduling algorithm for lifetime maximization in wireless sensor networks (ALARM).  The proposed approach permits to schedule redundant nodes according to the weibull distribution. This work did not analyze the ALARM scheme under the coverage problem. 
+
+In~\cite{xin2009area}, the authors proposed a circle intersection localized coverage algorithm
+to maintain connectivity  based  on loose connectivity critical condition
+. By using the connected coverage node set, it can maintain network
+connection in the case which loose condition is not meet.
+The authors in ~\cite{vashistha2007energy} addressed the full area coverage problem using information
+coverage. They are proposed a low-complexity heuristic algorithm to obtain full area information covers (FAIC), which they refer to as Grid Based FAIC (GB-FAIC) algorithm. Using these FAICs, they are obtained the optimal schedule for applying the sensing activity of sensor nodes  in order to
+achieve increased sensing lifetime of the network. 
+
+
+\fi
+  
+
+
+In \cite{xu2001geography}, Xu et al. proposed a Geographical Adaptive Fidelity (GAF) algorithm, which uses geographic location information to divide the area of interest into fixed square grids. Within each grid, it keeps only one node staying awake to take the responsibility of sensing and communication.
+
+The main contributions of our DiLCO Protocol can be summarized as follows:
+(1) The distributed optimization over the subregions in the area of interest, 
+(2) The distributed dynamic leader election at each round by each sensor node in the subregion, 
+(3) The primary point coverage model to represent each sensor node in the network, 
+(4) The activity scheduling based optimization on the subregion, which are based on  the primary point coverage model to activate as less number as possible of sensor nodes  to take the mission of the coverage in each subregion, and (5) The improved energy consumption model.
+
+\iffalse
+The work presented in~\cite{luo2014parameterized,tian2014distributed} tries to solve the target coverage problem so as to extend the network lifetime since it is easy to verify the coverage status of discreet target.
+%Je ne comprends pas la phrase ci-dessus
+The work proposed in~\cite{kim2013maximum} considers the barrier-coverage problem in WSNs. The final goal is to maximize the network lifetime such that any penetration of the intruder is detected.
+%inutile de parler de ce papier car il concerne barrier coverage
+In \cite{ChinhVu},  the authors propose a localized and distributed greedy algorithm named DESK for generating non-disjoint cover sets which provide the k-coverage for the whole network. 
+Our Work in~\cite{idrees2014coverage} proposes a coverage optimization protocol to improve the lifetime in heterogeneous energy wireless sensor networks. In this work, the coverage protocol distributed in each sensor node in the subregion but the optimization take place over the the whole subregion. We are considered only distributing the coverage protocol over two subregions.  
 
+The work presented in ~\cite{Zhang} focuses on a distributed clustering method, which aims to extend the network lifetime, while the coverage is ensured.
+
+The work proposed by \cite{qu2013distributed} considers the coverage problem in WSNs where each sensor has variable sensing radius. The final objective is to maximize the network coverage lifetime in WSNs.
+\fi
 
 \iffalse
 Casta{\~n}o et al.~\cite{castano2013column} proposed a multilevel approach based on column generation (CG) to  extend the network lifetime with connectivity and coverage constraints. They are included  two heuristic methods  within the CG framework so as to accelerate the solution process. 
@@ -93,7 +186,7 @@ In \cite{diongue2013alarm}, diongue is proposed an energy Aware sLeep scheduling
 Yu et al.~\cite{yu2013cwsc} presented a connected k-coverage working sets construction
 approach (CWSC) to maintain k-coverage and connectivity. This approach try to select the minimum number of connected sensor nodes that can provide k-coverage ($k \geq 1$).
 In~\cite{cheng2014achieving}, the authors are presented a unified sensing architecture for duty cycled sensor networks, called uSense, which comprises three ideas: Asymmetric Architecture, Generic Switching and Global Scheduling. The objective is to  provide a flexible and efficient coverage in sensor networks.
-\fi
+
 In~\cite{yang2013energy}, the authors are investigated full area coverage problem
 under the probabilistic sensing model in the sensor networks. %They are designed $\varepsilon-$full area coverage optimization (FCO) algorithm to select a subset of sensors to provide probabilistic area coverage dynamically so as to extend the network lifetime.
 In \cite{xu2001geography}, Xu et al. proposed a Geographical Adaptive Fidelity (GAF) algorithm, which uses geographic location information to divide the area of interest into fixed square grids. Within each grid, it keeps only one node staying awake to take the responsibility of sensing and communication.
@@ -105,36 +198,57 @@ The main contributions of our DiLCO Protocol can be summarized as follows:
 (4) The activity scheduling based optimization on the subregion, which are based on  the primary point coverage model to activate as less number as possible of sensor nodes  to take the mission of the coverage in each subregion,
 (5) The improved energy consumption model.
 
-
+\fi
 
 \section{ The DiLCO Protocol Description}
 \label{sec:The DiLCO Protocol Description}
 
-\noindent In this section, we introduce a Distributed Lifetime Coverage Optimization protocol, which is called DiLCO. It is  distributed on each subregion in the area of interest. It is based on two efficient techniques: network leader election and sensor activity scheduling for coverage preservation and energy conservation continuously and efficiently to maximize the lifetime in the network.  
-\iffalse The main features of our DiLCO protocol:
-i)It divides the area of interest into subregions by using divide-and-conquer concept, ii)It requires only the information of the nodes within the subregion, iii) it divides the network lifetime into rounds, iv)It based on the autonomous distributed decision by the nodes in the subregion to elect the Leader, v)It apply the activity scheduling based optimization on the subregion, vi)  it achieves an energy consumption balancing among the nodes in the subregion by selecting different nodes as a leader during the network lifetime, vii) It uses the optimization to select the best representative set of sensors in the subregion by optimize the coverage and the lifetime over the area of interest, viii)It uses our proposed primary point coverage model, which represent the sensing range of the sensor as a set of points, which are used by the our optimization algorithm, ix) It uses a simple energy model that takes communication, sensing and computation energy consumptions into account to evaluate the performance of our protocol.
+\noindent In this section, we  introduce the DiLCO protocol which is distributed
+on  each subregion  in  the area  of interest.   It  is based  on two  efficient
+techniques: network leader election  and sensor activity scheduling for coverage
+preservation  and  energy  conservation,  applied  periodically  to  efficiently
+maximize the lifetime in the network.
+\iffalse  The main  features of  our DiLCO  protocol: i)It  divides the  area of
+interest  into subregions  by using  divide-and-conquer concept,  ii)It requires
+only the  information of  the nodes  within the subregion,  iii) it  divides the
+network lifetime into rounds, iv)It based on the autonomous distributed decision
+by  the nodes in  the subregion  to elect  the Leader,  v)It apply  the activity
+scheduling  based optimization  on  the  subregion, vi)  it  achieves an  energy
+consumption balancing  among the nodes  in the subregion by  selecting different
+nodes as a leader during the  network lifetime, vii) It uses the optimization to
+select the best  representative set of sensors in the  subregion by optimize the
+coverage and the  lifetime over the area of interest,  viii)It uses our proposed
+primary point coverage model, which represent the sensing range of the sensor as
+a set of points, which are used by the our optimization algorithm, ix) It uses a
+simple  energy model that  takes communication,  sensing and  computation energy
+consumptions into account to evaluate the performance of our protocol. 
 \fi
-\subsection{ Assumptions and Models}
-\noindent We consider  a randomly and  uniformly deployed network  consisting of
-static  wireless sensors. The  wireless sensors  are deployed  in high
-density to ensure initially a high coverage ratio of the interested area. We
-assume that  all nodes are  homogeneous in terms of  communication and
-processing capabilities and heterogeneous in term of energy provision.
-The  location  information is  available  to  the  sensor node  either
-through hardware such as embedded GPS or through location discovery
-algorithms. We consider a boolean  disk coverage model which is the most
-widely used sensor coverage model in the literature. Each sensor has a
-constant sensing range $R_s$. All space points within a disk centered
-at the sensor with the radius of the sensing range is said to be
-covered by this sensor. We also assume that the communication range $R_c \geq 2R_s$.
-In  fact,   Zhang  and Zhou~\cite{Zhang05} proved that if the transmission range fulfills the
-previous hypothesis, a complete coverage of a convex area implies
-connectivity among the working nodes in the active mode.
-
-\indent Instead of working with the coverage area, we consider for each
-sensor a set of points called  primary points~\cite{idrees2014coverage}. We also assume that the
-sensing disk defined  by a sensor is covered if all the primary points of
-this sensor are covered.
+
+\subsection{ Assumptions and models}
+
+\noindent  We consider  a sensor  network composed  of static  nodes distributed
+independently and uniformly at random.  A high density deployment ensures a high
+coverage ratio of the interested area at the starting. The nodes are supposed to
+have homogeneous characteristics from a  communication and a processing point of
+view, whereas they  have heterogeneous energy provisions.  Each  node has access
+to its location thanks,  either to a hardware component (like a  GPS unit), or a
+location discovery algorithm. 
+
+\indent We consider a boolean disk  coverage model which is the most widely used
+sensor coverage  model in the  literature. Thus, since  a sensor has  a constant
+sensing range $R_s$, every space points  within a disk centered at a sensor with
+the radius of  the sensing range is said  to be covered by this  sensor. We also
+assume  that  the communication  range  $R_c \geq  2R_s$.   In  fact, Zhang  and
+Zhou~\cite{Zhang05} proved that if  the transmission range fulfills the previous
+hypothesis, a complete coverage of  a convex area implies connectivity among the
+working nodes in the active mode.
+
+\indent  For  each  sensor  we  also  define a  set  of  points  called  primary
+points~\cite{idrees2014coverage} to  approximate the area  coverage it provides,
+rather  than  working  with  a   continuous  coverage.   Thus,  a  sensing  disk
+corresponding to  a sensor node is covered  by its neighboring nodes  if all its
+primary points are covered. Obviously,  the approximation of coverage is more or
+less accurate according to the number of primary points.
 
 \iffalse
 By  knowing the  position (point  center: ($p_x,p_y$))  of  a wireless
@@ -180,11 +294,12 @@ $X_{13}=( p_x + R_s * (0), p_y + R_s * (\frac{-\sqrt{2}}{2})) $.
 
 \fi
 
-\subsection{The Main Idea}
-\noindent The   area  of  interest   can  be  divided using the
-divide-and-conquer strategy into smaller areas  called subregions and
-then  our coverage  protocol  will be  implemented  in each  subregion
-simultaneously. Our DiLCO protocol works in rounds fashion as shown in figure~\ref{fig2}.
+\subsection{The main idea}
+
+\noindent We start  by applying a divide-and-conquer algorithm  to partition the
+area of interest  into smaller areas called subregions and  then our protocol is
+executed   simultaneously  in   each   subregion.
+
 \begin{figure}[ht!]
 \centering
 \includegraphics[width=75mm]{FirstModel.pdf} % 70mm
@@ -192,46 +307,58 @@ simultaneously. Our DiLCO protocol works in rounds fashion as shown in figure~\r
 \label{fig2}
 \end{figure} 
 
-Each round  is divided  into 4 phases  : Information  (INFO) Exchange,
-Leader  Election, Decision,  and  Sensing.  For  each  round there  is
-exactly one set cover responsible for the sensing task. This protocol is
-more reliable  against an unexpected node failure  because it works
-in rounds. On the  one hand,  if a node failure is detected before
-making the decision, the node will not participate to this phase, and,
-on the other hand, if the  node failure occurs after the decision, the
-sensing task of the network  will be temporarily affected: only during
-the period of sensing until a new round starts, since a new set cover
-will take charge of the sensing task in the next round.  The energy
-consumption and some other constraints can easily be taken into
-account since the sensors can update and then exchange  their
-information (including their residual energy) at the beginning of each
-round.  However,   the  pre-sensing  phases   (INFO  Exchange,  Leader
-Election,  Decision) are energy  consuming for  some nodes,  even when
-they do not  join the network to monitor the  area. 
-We define two types of packets to be used by our DiLCO protocol.
+As  shown  in Figure~\ref{fig2},  the  proposed  DiLCO  protocol is  a  periodic
+protocol where  each period is  decomposed into 4~phases:  Information Exchange,
+Leader Election ,  Decision, and Sensing. For each period  there will be exactly
+one  cover  set  in charge  of  the  sensing  task.   A periodic  scheduling  is
+interesting  because it  enhances the  robustness  of the  network against  node
+failures. First,  a node  that has not  enough energy  to complete a  period, or
+which fails before  the decision is taken, will be  excluded from the scheduling
+process. Second,  if a node  fails later, whereas  it was supposed to  sense the
+region  of interest,  it will  only  affect the  quality of  coverage until  the
+definition of a new cover set  in the next period.  Constraints, like the energy
+consumption, can be easily taken into consideration since the sensors can update
+and exchange their  information during the first phase.  Let  us notice that the
+phases  before  the sensing  one  (Information  Exchange,  Leader Election,  and
+Decision) are  energy consuming for all the  nodes, even nodes that  will not be
+retained by the leader to keep watch over the corresponding area.
+
+During the excution of the DiLCO protocol, two kinds of packets will be used:
 %\begin{enumerate}[(a)]
 \begin{itemize} 
-\item INFO packet: sent by each sensor node to all the nodes of it's subregion for information exchange.
-\item ActiveSleep packet: sent by the leader to all the nodes in the same of it's subregion to inform them to be Active or Sleep during the sensing phase.
+\item INFO  packet: sent  by each  sensor node to  all the  nodes inside  a same
+  subregion for information exchange.
+\item ActiveSleep packet:  sent by the leader to all the  nodes in its subregion
+  to inform them to be stay Active or to go Sleep during the sensing phase.
 \end{itemize}
 %\end{enumerate}
-
-There are four status for each sensor node in the network
+and each sensor node will have five possible status in the network:
 %\begin{enumerate}[(a)] 
 \begin{itemize} 
-\item LISTENING: Sensor is waiting for a decision (to be active or not)
-\item COMPUTATION: Sensor applies the optimization process as leader
-\item ACTIVE: Sensor is active
-\item SLEEP: Sensor is turned off
-\item COMMUNICATION: Sensor is transmitting or receiving packet
+\item LISTENING: sensor is waiting for a decision (to be active or not);
+\item COMPUTATION: sensor applies the optimization process as leader;
+\item ACTIVE: sensor is active;
+\item SLEEP: sensor is turned off;
+\item COMMUNICATION: sensor is transmitting or receiving packet.
 \end{itemize}
 %\end{enumerate}
-%Below, we describe each phase in more details.
-In Algorithm 1, Initially, the sensor node check it's remaining energy in order to participate in the current round. Each sensor node determines it's position and it's subregion based Embedded GPS  or Location Discovery Algorithm. After that, all the sensors collect position coordinates, remaining energy $RE_j$, sensor node id, and the number of its one-hop live neighbors during the information exchange. The sensor node enter in listening mode waiting to receive ActiveSleep packet from the leader to take the decision. The selection criteria for the leader in order  of priority  are: larger number  of neighbours,  larger remaining  energy, and  then in  case of
-equality, larger index. After that, if the sensor node is leader, It will execute the integer program algorithm ( see section~\ref{cp}) to optimize the coverage and the lifetime in it's subregion. After the decision, the optimization approach will select the set of sensor nodes to take the mission of coverage during the sensing phase. 
-
-
 
+An outline of the  protocol implementation is given by Algorithm~\ref{alg:DiLCO}
+which describes  the execution of  a period  by a node  (denoted by $s_j$  for a
+sensor  node indexed by  $j$). At  the beginning  a node  checks whether  it has
+enough energy to stay active during the next sensing phase. If yes, it exchanges
+information  with  all the  other  nodes belonging  to  the  same subregion:  it
+collects from each node its position coordinates, remaining energy ($RE_j$), ID,
+and  the number  of  one-hop neighbors  still  alive. Once  the  first phase  is
+completed, the nodes  of a subregion choose a leader to  take the decision based
+on  the  following  criteria   with  decreasing  importance:  larger  number  of
+neighbors, larger remaining energy, and  then in case of equality, larger index.
+After that,  if the sensor node is  leader, it will execute  the integer program
+algorithm (see Section~\ref{cp})  which provides a set of  sensors planned to be
+active in the next sensing phase. As leader, it will send an Active-Sleep packet
+to each sensor  in the same subregion to  indicate it if it has to  be active or
+not.  Alternately, if  the  sensor  is not  the  leader, it  will  wait for  the
+Active-Sleep packet to know its state for the coming sensing phase.
 
 \iffalse
 \subsubsection{Information Exchange Phase}
@@ -278,8 +405,8 @@ Active-Sleep packet is obtained.
 
 \iffalse
 \subsection{DiLCO protocol Algorithm}
-we first show the pseudo-code of DiLCO protocol, which is executed by each sensor in the subregion and then describe it in more detail. 
-\fi
+we  first show  the pseudo-code  of DiLCO  protocol, which  is executed  by each
+sensor in the subregion and then describe it in more detail.  \fi
 
 \begin{algorithm}[h!]                
  % \KwIn{all the parameters related to information exchange}
@@ -287,7 +414,7 @@ we first show the pseudo-code of DiLCO protocol, which is executed by each senso
   \BlankLine
   %\emph{Initialize the sensor node and determine it's position and subregion} \; 
   
-  \If{ $RE_j \geq E_{R}$ }{
+  \If{ $RE_j \geq E_{th}$ }{
       \emph{$s_j.status$ = COMMUNICATION}\;
       \emph{Send $INFO()$ packet to other nodes in the subregion}\;
       \emph{Wait $INFO()$ packet from other nodes in the subregion}\; 
@@ -332,19 +459,17 @@ The sensor node enter in listening mode waiting to receive ActiveSleep packet fr
 \section{Coverage problem formulation}
 \label{cp}
 
-\indent   Our   model   is   based   on  the   model   proposed   by
-\cite{pedraza2006} where the objective is  to find a maximum number of
-disjoint  cover sets.   To accomplish  this goal,  authors  proposed an
-integer program, which forces undercoverage and overcoverage of targets
-to  become  minimal at  the  same  time.   They use  binary  variables
-$x_{jl}$ to indicate  if sensor $j$ belongs to cover  set $l$.  In our
-model,  we  consider  binary  variables $X_{j}$,  which  determine  the
-activation of  sensor $j$ in the  sensing phase of the  round. We also
-consider  primary points  as targets.   The set  of primary  points is
-denoted by $P$ and the set of sensors by $J$.
-
-\noindent  For  a primary  point  $p$,  let  $\alpha_{jp}$ denote  the
-indicator function of whether the point $p$ is covered, that is:
+\indent Our model is based on the model proposed by \cite{pedraza2006} where the
+objective is  to find a  maximum number of  disjoint cover sets.   To accomplish
+this goal,  the authors proposed  an integer program which  forces undercoverage
+and overcoverage of targets to become minimal at the same time.  They use binary
+variables $x_{jl}$ to  indicate if sensor $j$ belongs to cover  set $l$.  In our
+model, we  consider binary  variable $X_{j}$ which  determine the  activation of
+sensor $j$  in the sensing  phase. We also  consider primary points  as targets.
+The set of primary points is denoted by $P$ and the set of sensors by $J$.
+
+\noindent Let $\alpha_{jp}$ denote the indicator function of whether the primary
+point $p$ is covered, that is:
 \begin{equation}
 \alpha_{jp} = \left \{ 
 \begin{array}{l l}
@@ -354,8 +479,8 @@ indicator function of whether the point $p$ is covered, that is:
 \end{array} \right.
 %\label{eq12} 
 \end{equation}
-The number of active sensors that cover the primary point $p$ is equal
-to $\sum_{j \in J} \alpha_{jp} * X_{j}$ where:
+The  number of  active sensors  that cover  the primary  point $p$  can  then be
+computed by $\sum_{j \in J} \alpha_{jp} * X_{j}$ where:
 \begin{equation}
 X_{j} = \left \{ 
 \begin{array}{l l}
@@ -387,7 +512,7 @@ U_{p} = \left \{
 \label{eq14} 
 \end{equation}
 
-\noindent Our coverage optimization problem can then be formulated as follows
+\noindent Our coverage optimization problem can then be formulated as follows:
 \begin{equation} \label{eq:ip2r}
 \left \{
 \begin{array}{ll}
@@ -404,38 +529,32 @@ X_{j} \in \{0,1\}, &\forall j \in J
 \right.
 \end{equation}
 
-
-
 \begin{itemize}
-\item $X_{j}$  : indicates whether or  not the sensor  $j$ is actively
-  sensing in the round (1 if yes and 0 if not);
-\item $\Theta_{p}$  : {\it overcoverage}, the number  of sensors minus
-  one that are covering the primary point $p$;
-\item $U_{p}$  : {\it undercoverage},  indicates whether or  not the primary point
+\item $X_{j}$ :  indicates whether or not the sensor $j$  is actively sensing (1
+  if yes and 0 if not);
+\item $\Theta_{p}$  : {\it overcoverage}, the  number of sensors  minus one that
+  are covering the primary point $p$;
+\item $U_{p}$ : {\it undercoverage},  indicates whether or not the primary point
   $p$ is being covered (1 if not covered and 0 if covered).
 \end{itemize}
 
-The first group  of constraints indicates that some  primary point $p$
-should be covered by at least one  sensor and, if it is not always the
-case,  overcoverage  and  undercoverage  variables  help  balancing  the
-restriction  equations by taking  positive values.  There are  two main         
-objectives.  First, we limit the overcoverage of primary points in order to
-activate a minimum number of sensors.  Second we prevent the absence of monitoring on
- some parts of the subregion by  minimizing the undercoverage.   The
-weights  $w_\theta$  and  $w_U$  must  be properly  chosen  so  as  to
-guarantee that  the maximum number  of points are covered  during each
-round.
-
-
-
-
-\section{\uppercase{Simulation Results and Analysis}}  
+The first group  of constraints indicates that some primary  point $p$ should be
+covered by at least  one sensor and, if it is not  always the case, overcoverage
+and undercoverage  variables help balancing the restriction  equations by taking
+positive values. Two objectives can be noticed in our model. First, we limit the
+overcoverage of primary  points to activate as few  sensors as possible. Second,
+to  avoid   a  lack  of  area   monitoring  in  a  subregion   we  minimize  the
+undercoverage. Both  weights $w_\theta$  and $w_U$ must  be carefully  chosen in
+order to  guarantee that the  maximum number of  points are covered  during each
+period.
+
+\section{\uppercase{Protocol evaluation}}  
 \label{sec:Simulation Results and Analysis}
-\noindent \subsection{Simulation Framework}
-In this subsection, we conducted a series of simulations to evaluate the
-efficiency and the relevance of our DiLCO protocol, using the discrete event
-simulator OMNeT++  \cite{varga}. The simulation parameters are summarized in
-Table~\ref{table3}
+\noindent \subsection{Simulation framework}
+
+To assess the performance of our DiLCO protocol, we have used the discrete
+event simulator OMNeT++ \cite{varga} to run different series of simulations.
+Table~\ref{table3} gives the chosen parameters setting.
 
 \begin{table}[ht]
 \caption{Relevant parameters for network initializing.}
@@ -461,43 +580,49 @@ Nodes Number &  50, 100, 150, 200 and 250~nodes   \\
 Initial Energy  & 500-700~joules  \\  
 %\hline
 Sensing Period & 60 Minutes \\
-$E_{thr}$ & 36 Joules\\
+$E_{th}$ & 36 Joules\\
 $R_s$ & 5~m   \\     
 %\hline
 $w_{\Theta}$ & 1   \\
 % [1ex] adds vertical space
 %\hline
-$w_{U}$ & $|P^2|$
+$w_{U}$ & $|P|^2$
 %inserts single line
 \end{tabular}
 \label{table3}
 % is used to refer this table in the text
 \end{table}
 
-25 simulation runs are performed with different network topologies. The results presented hereafter are the average of these 25 runs. 
-We  performed  simulations for five different densities varying from 50 to 250~nodes. Experimental results are obtained from randomly generated networks in which nodes are deployed over a $(50 \times 25)~m^2 $ sensing field. More precisely, the deployment is controlled at a coarse scale in order to ensure that the deployed nodes can cover the sensing field with a high coverage ratio.\\
-
-Our DiLCO protocol is declined into five versions: DiLCO-2, DiLCO-4, DiLCO-8, DiLCO-16, and DiLCO-32, corresponding to $2$, $4$, $8$, $16$ or $32$ subregions (leaders).  
-
-We use an energy consumption model proposed by~\cite{ChinhVu} and based on ~\cite{raghunathan2002energy} with slight modifications.
-The energy consumption for sending/receiving the packets is added whereas the part related to the sensing range is removed because we consider a fixed sensing range.
-% We are took into account the energy consumption needed for the high computation during executing the algorithm on the sensor node. 
-%The new energy consumption model will take into account the energy consumption for communication (packet transmission/reception), the radio of the sensor node, data sensing, computational energy of Micro-Controller Unit (MCU) and high computation energy of MCU. 
-%revoir la phrase
-
-For our energy consumption model, we refer to the sensor node (Medusa II) which uses Atmels AVR ATmega103L microcontroller~\cite{raghunathan2002energy}. The typical architecture of a sensor is composed of four subsystems : the MCU subsystem which is capable of computation, communication subsystem (radio) which is responsible for
-transmitting/receiving messages, sensing subsystem that collects data, and the power supply which  powers the complete sensor node ~\cite{raghunathan2002energy}. Each of the first three subsystems can be turned on or off depending on the current status of the sensor. Energy consumption (expressed in milliWatt per second)  for the different status of the sensor is summarized in Table~\ref{table4}. The energy needed to send or receive a 1-bit is equal to $0.2575 mW$.
+Simulations with five  different node densities going from  50 to 250~nodes were
+performed  considering  each  time  25~randomly generated  networks,  to  obtain
+experimental results  which are relevant. The  nodes are deployed on  a field of
+interest of $(50 \times 25)~m^2 $ in such a way that they cover the field with a
+high coverage ratio.
+
+We chose as energy consumption model the one proposed proposed by~\cite{ChinhVu}
+and based on ~\cite{raghunathan2002energy} with slight modifications. The energy
+consumed by  the communications  is added  and the part  relative to  a variable
+sensing range is removed. We also assume that the nodes have the characteristics
+of  the Medusa II  sensor node  platform \cite{raghunathan2002energy}.  A sensor
+node typically  consists of  four units: a  MicroController Unit, an  Atmels AVR
+ATmega103L in  case of Medusa II,  to perform the  computations; a communication
+(adio) unit able to send and receive messages; a sensing unit to collect data; a
+power supply which provides the energy consumed by node. Except the battery, all
+the other  unit can  be be  switched off to  save energy  according to  the node
+status.  Table~\ref{table4} summarizes  the  energy consumed  (in milliWatt  per
+second) by a node for each of its possible status.
 
 \begin{table}[ht]
-\caption{The Energy Consumption Model}
+\caption{Energy consumption model}
 % title of Table
 \centering
 % used for centering table
+{\scriptsize
 \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
 % centered columns (4 columns)
       \hline
 %inserts double horizontal lines
-Sensor mode & MCU   & Radio & Sensing & Power (mWs) \\ [0.5ex]
+Sensor status & MCU   & Radio & Sensing & Power (mW) \\ [0.5ex]
 \hline
 % inserts single horizontal line
 Listening & ON & ON & ON & 20.05 \\
@@ -512,21 +637,36 @@ Computation & ON & ON & ON & 26.83 \\
 %\multicolumn{4}{|c|}{Energy needed to send/receive a 1-bit} & 0.2575\\
  \hline
 \end{tabular}
+}
 
 \label{table4}
 % is used to refer this table in the text
 \end{table}
 
-For sake of simplicity we ignore the energy needed to turn on the
-radio, to start up the sensor node, the transition from mode to another, etc. 
-%We also do not consider the need of collecting sensing data. PAS COMPRIS
-Thus, when a sensor becomes active (i.e., it already decides it's status), it can turn its radio off to save battery. DiLCO protocol uses two types of packets for communication. The size of the INFO-Packet and Status-Packet are 112 bits and 24 bits respectively. 
-The value of energy spent to send a 1-bit-content message is obtained by using the equation in ~\cite{raghunathan2002energy} to calculate the energy cost for transmitting messages and we propose the same value for receiving the packets.
-
-The initial energy of each node is randomly set in the interval $[500-700]$.  Each  sensor  node will  not participate in the next round if its remaining energy is less than $E_{th}=36 Joules$, the minimum energy needed for the node to stay alive during one round. This value has been computed by multiplying the energy consumed in active state (9.72 mWs) by the time in second for one round (3600 seconds). According to the interval of initial energy, a sensor may be alive during at most 20 rounds.\\ 
+% MICHEL - TO BE CONTINUED
 
-
-In the simulations, we introduce the following performance metrics to evaluate the efficiency of our approach: 
+For the sake of simplicity we ignore  the energy needed to turn on the radio, to
+start up the sensor node, the transition from one status to another, etc.
+%We also do not consider the need of collecting sensing data. PAS COMPRIS
+Thus, when a sensor becomes active (i.e., it already decides its status), it can
+turn its radio off to save battery. DiLCO protocol uses two types of packets for
+communication. The size of the INFO-Packet and Status-Packet are 112 bits and 24
+bits respectively.  The value of energy spent to send a 1-bit-content message is
+obtained by using the equation in ~\cite{raghunathan2002energy} to calculate the
+energy  cost  for  transmitting messages  and  we  propose  the same  value  for
+receiving the packets.  The energy needed to send or receive a 1-bit is equal to
+$0.2575 mW$.
+
+The initial  energy of each  node is randomly  set in the  interval $[500-700]$.
+Each sensor node will not participate  in the next round if its remaining energy
+is less than $E_{th}=36 Joules$, the  minimum energy needed for the node to stay
+alive during one  round. This value has been computed  by multiplying the energy
+consumed in  active state (9.72 mW)  by the time  in second for one  round (3600
+seconds). According  to the interval  of initial energy,  a sensor may  be alive
+during at most 20 rounds.\\
+
+In the simulations,  we introduce the following performance  metrics to evaluate
+the efficiency of our approach:
 
 %\begin{enumerate}[i)]
 \begin{itemize}
@@ -535,9 +675,9 @@ In the simulations, we introduce the following performance metrics to evaluate t
 for calculating the coverage. The coverage ratio can be calculated by:
 \begin{equation*}
 \scriptsize
-\mbox{CR}(\%) = \frac{\mbox{$n^t$}}{\mbox{$N$}} \times 100.
+\mbox{CR}(\%) = \frac{\mbox{$n$}}{\mbox{$N$}} \times 100.
 \end{equation*}
-Where: $n^t$ is the number of covered grid points by the active sensors of all subregions during round $t$ in the current sensing phase and $N$ is total number of grid points in the sensing field of the network. In our simulation $N = 51 \times 26 = 1326$ grid points.
+where  $n$ is the number of covered grid points by the active sensors of all subregions during the current sensing phase and $N$ is total number of grid points in the sensing field of the network. In our simulation $N = 51 \times 26 = 1326$ grid points.
 %The accuracy of this method depends on the distance between grids. In our
 %simulations, the sensing field has been divided into 50 by 25 grid points, which means
 %there are $51 \times 26~ = ~ 1326$ points in total.
@@ -565,11 +705,10 @@ transmit information on an event in the area that it monitors.
 
 \item {{\bf Energy Consumption}:}
 
- Energy Consumption (EC) can be seen as the total energy consumed by the sensors during the $Lifetime95$ or $Lifetime50$ divided by the number of rounds. The EC can be computed as follow: \\
+ Energy Consumption (EC) can be seen as the total energy consumed by the sensors during the $Lifetime95$ or $Lifetime50$ divided by the number of periods. The EC can be computed as follow: \\
  \begin{equation*}
 \scriptsize
-\mbox{EC} = \frac{\sum\limits_{m=1}^{M_L} \left( E^{\mbox{com}}_m+E^{\mbox{list}}_m+E^{\mbox{comp}}_m \right) +
-  \sum\limits_{t=1}^{T_L} \left( E^{a}_t+E^{s}_t \right)}{T_L},
+\mbox{EC} = \frac{\sum\limits_{m=1}^{M} \left( E^{\mbox{com}}_m+E^{\mbox{list}}_m+E^{\mbox{comp}}_m  + E^{a}+E^{s} \right)}{M_L},
 \end{equation*}
 
 %\begin{equation*}
@@ -577,8 +716,7 @@ transmit information on an event in the area that it monitors.
 %\mbox{EC} =  \frac{\mbox{$\sum\limits_{d=1}^D E^c_d$}}{\mbox{$D$}} + \frac{\mbox{$\sum\limits_{d=1}^D %E^l_d$}}{\mbox{$D$}} + \frac{\mbox{$\sum\limits_{d=1}^D E^a_d$}}{\mbox{$D$}} + %\frac{\mbox{$\sum\limits_{d=1}^D E^s_d$}}{\mbox{$D$}}.
 %\end{equation*}
 
-where $M_L$ and  $T_L$ are respectively the number of  periods and rounds during
-$Lifetime_{95}$ or  $Lifetime_{50}$.  The total  energy consumed by  the sensors
+where $M$ corresponds to the number of  periods.  The total  energy consumed by  the sensors
 (EC) comes through taking into consideration four main energy factors. The first
 one ,  denoted $E^{\scriptsize \mbox{com}}_m$, represent  the energy consumption
 spent  by  all  the  nodes   for  wireless  communications  during  period  $m$.
@@ -586,8 +724,7 @@ $E^{\scriptsize  \mbox{list}}_m$, the  next  factor, corresponds  to the  energy
 consumed by the sensors in LISTENING  status before receiving the decision to go
 active or  sleep in  period $m$. $E^{\scriptsize  \mbox{comp}}_m$ refers  to the
 energy needed  by all  the leader nodes  to solve  the integer program  during a
-period. Finally, $E^a_t$ and $E^s_t$  indicate the energy consummed by the whole
-network in round $t$.
+period. Finally, $E^a_{m}$ and $E^s_{m}$  indicate the energy consumed by the whole network in the sensing round.
 
 \iffalse 
 \item {{\bf Execution Time}:} a  sensor  node has  limited  energy  resources  and computing  power,
@@ -608,12 +745,20 @@ disconnected (some nodes are dead and are not able to send information to the ba
 %\subsection{Performance Analysis for differnet subregions}
 \subsection{Performance Analysis}
 \label{sub1}
-In this subsection, we are studied the performance of our DiLCO protocol for a different number of subregions (Leaders).
-The DiLCO-1 protocol is a centralized approach on all the area of the interest, while  DiLCO-2, DiLCO-4, DiLCO-8, DiLCO-16 and DiLCO-32 are distributed on two, four, eight, sixteen, and thirty-two subregions respectively. We did not take the DiLCO-1 protocol in our simulation results because it need high execution time to give the decision leading to consume all it's energy before producing the solution for optimization problem. our DiLCO protocol compared with other two approches. The first approach, called DESK that proposed by ~\cite{ChinhVu}, which is a full distributed coverage algorithm. The second approach, called GAF ~\cite{xu2001geography}, consists in dividing the region into fixed squares.   During the  decision phase,  in  each square,  one sensor  is chosen to remain on during the sensing phase time. 
+
+We first concentrate  on the required number of  subregions making effective our
+protocol.  Thus our  DiLCO protocol  is  declined into  five versions:  DiLCO-2,
+DiLCO-4, DiLCO-8, DiLCO-16,  and DiLCO-32, corresponding to $2$,  $4$, $8$, $16$
+or $32$ subregions (leaders).
+
+In this subsection, we study the performance of our DiLCO protocol for  different number of subregions (Leaders).
+The DiLCO-1 protocol is a centralized approach on all the area of the interest, while  DiLCO-2, DiLCO-4, DiLCO-8, DiLCO-16 and DiLCO-32 are distributed on two, four, eight, sixteen, and thirty-two subregions respectively. We do not take into account the DiLC0-1 protocol in our simulation results because it requires  high execution time to solve the integer program and thus it is too costly in term of energy.
+
+Our method is compared with other two approaches. The first approach, called DESK and proposed by ~\cite{ChinhVu}  is a full distributed coverage algorithm. The second approach, called GAF ~\cite{xu2001geography}, consists in dividing the region into fixed squares.   During the  decision phase,  in  each square,  one sensor  is chosen to remain on during the sensing phase time. 
 
 
 \subsubsection{Coverage Ratio} 
-In this experiment, Figure~\ref{fig3} shows the average coverage ratio for 150 deployed nodes.  
+Figure~\ref{fig3} shows the average coverage ratio for 150 deployed nodes.  
 \parskip 0pt    
 \begin{figure}[h!]
 \centering
@@ -622,20 +767,20 @@ In this experiment, Figure~\ref{fig3} shows the average coverage ratio for 150 d
 \label{fig3}
 \end{figure} 
 
-It is shown that DESK and GAF provides a
-a little better coverage ratio with 99.99\% and 99.91\% against 98.9\%, 99.1\%, 99.2\%, 99.1\% and 99.4\% produced by DiLCO-2, DiLCO-4, DiLCO-8, DiLCO-16 and DiLCO-32 for the lowest number of rounds. This is due to the fact that our DiLCO protocol versions  put in sleep mode redundant sensors using optimization (which lightly decreases the coverage ratio) while there are more nodes are active in the case of DESK and GAF.
-
-As shown in the figure ~\ref{fig3}, as the number of subregions increases,  the coverage preservation for area of interest increases for a larger number of rounds. Coverage ratio decreases when the number of rounds increases due to dead nodes. Although  some nodes are dead,
-thanks to  DiLCO-8,  DiLCO-16 and  DiLCO-32 protocols,  other nodes are  preserved to  ensure the coverage. Moreover, when  we have a dense sensor network, it leads to maintain the  coverage for a larger number of rounds. DiLCO-8,  DiLCO-16 and  DiLCO-32 protocols are
-slightly more efficient than other protocols, because they subdivides
-the area of interest into 8, 16 and 32~subregions if one of the subregions becomes disconnected, the coverage may be still ensured in the remaining subregions.
+Figure~\ref{fig3} shows that DESK and GAF provide a
+a little better coverage ratio compared to DiLCO in the first thirty periods. This is due to the fact that our DiLCO protocol versions  put in sleep mode some sensors through optimization process (which slightly decreases the coverage ratio) while there are more active nodes  with DESK or GAF. With DiLCO-2 (respectively DiLCO-4), the coverage ratio decreases rapidly to reach zero value in period ... (respectively in period ....) whereas other methods guarantee a coverage ratio greater than $50\%$ after this period. We believe that the results obtained with these two methods can be explained by a high consumption of energy
+and we will check this assumption in the next paragraph. Concerning DiLCO-8, DiLCO-16 and DiLCO-32, these methods seem to be more efficient than DESK and GAF because they can provide the same level of coverage (except in the first periods, slightly lower) for a greater number of periods. Unlike other methods, their strategy enables to activate a restricted number of nodes, and thus extends the lifetime of the network.
+%As shown in the figure ~\ref{fig3}, as the number of subregions increases,  the coverage preservation for area of interest increases for a larger number of periods. Coverage ratio decreases when the number of periods increases due to dead nodes. Although  some nodes are dead,
+%thanks to  DiLCO-8,  DiLCO-16 and  DiLCO-32 protocols,  other nodes are  preserved to  ensure the coverage. Moreover, when  we have a dense sensor network, it leads to maintain the  coverage for a larger number of rounds. DiLCO-8,  DiLCO-16 and  DiLCO-32 protocols are
+%slightly more efficient than other protocols, because they subdivides
+%the area of interest into 8, 16 and 32~subregions if one of the subregions becomes disconnected, the coverage may be still ensured in the remaining subregions.%
 
 
 
 \subsubsection{The Energy Consumption}
-Based on the result in figure~\ref{fig3}, we are chose DiLCO-16 and  DiLCO-32 protocols to be compared with other approaches. We measure the energy consumed by the sensors during the communication, listening, computation, active, and sleep modes for different network densities and compare it for different approaches.  Figure~\ref{fig95} illustrates the energy consumption for different network sizes.
+Based on previous results in figure~\ref{fig3}, we keep DiLCO-16 and  DiLCO-32  and we compare their performances in terms of energy consumption with the two other approaches. We measure the energy consumed by the sensors during the communication, listening, computation, active, and sleep modes for different network densities.  Figure~\ref{fig95} illustrates the energy consumption for different network sizes.
 % for $Lifetime95$ and $Lifetime50$. 
-We denoted by $DiLCO-16/50$ (respectively  $DiLCO-16/95$) as the amount of energy consumed during which the network can satisfy an area coverage greater than $50\%$ (repectively $95\%$) and we refer the same definition for the other approches.
+We denote by $DiLCO-/50$ (respectively  $DiLCO-/95$) as the amount of energy consumed during which the network can satisfy an area coverage greater than $50\%$ (repectively $95\%$) and we refer to the same definition for the two other approaches.
 \begin{figure}[h!]
 \centering
 \includegraphics[scale=0.45]{R/EC.pdf} 
@@ -643,13 +788,16 @@ We denoted by $DiLCO-16/50$ (respectively  $DiLCO-16/95$) as the amount of energ
 \label{fig95}
 \end{figure} 
 
-The results show that our DiLCO-16/50, DiLCO-32/50, DiLCO-16/95 and DiLCO-32/95 protocols 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 as well as the energy consumed during the different modes of sensor nodes. In fact,  a distributed  method on the subregions greatly reduces the number of communications and the time of listening so thanks to the partitioning of the initial network into several independent subnetworks. 
+The results show that DiLCO-16/50, DiLCO-32/50, DiLCO-16/95 and DiLCO-32/95 protocols 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. 
+
+
+%In fact,  a distributed  method on the subregions greatly reduces the number of communications and the time of listening so thanks to the partitioning of the initial network into several independent subnetworks. 
 %As shown in Figures~\ref{fig95} and ~\ref{fig50} , DiLCO-2 consumes more energy than the other versions of DiLCO, especially for large sizes of network. This is easy to understand since the bigger the number of sensors involved in the integer program, the larger the time computation to solve the optimization problem as well as the higher energy consumed during the communication.  
 
 
 \subsubsection{Execution Time}
-In this experiment, we study the the impact of the size of the network on the excution time of the our distributed optimization approach. Figure~\ref{fig8} gives the average execution times in seconds for the decision phase (solving of the optimization problem) during one round. They are given for the different approaches and various numbers of sensors. 
-The original execution time is computed on a laptop DELL with intel Core i3 2370 M (2.4 GHz) processor (2 cores) and the MIPS (Million Instructions Per Second) rate equal to 35330. To be consistent with the use of a sensor node with Atmels AVR ATmega103L microcontroller (6 MHz) and a MIPS rate equal to 6 to run the optimization resolution, this time is multiplied by 2944.2 $\left( \frac{35330}{2} \times 6\right)$ and reported on Figure~\ref{fig8} for different network sizes.
+We observe the impact of the network size and of the number of subregions on the computation time. We report the average execution times in seconds needed to solve the optimization problem for the different approaches and various numbers of sensors. 
+The original execution time is computed on a laptop DELL with intel Core i3 2370 M (2.4 GHz) processor (2 cores) and the MIPS (Million Instructions Per Second) rate equal to 35330. To be consistent with the use of a sensor node with Atmels AVR ATmega103L microcontroller (6 MHz) and a MIPS rate equal to 6 to run the optimization resolution, this time is multiplied by 2944.2 $\left( \frac{35330}{2} \times \frac{1}{6}\right)$ and reported on Figure~\ref{fig8}.
 
 \begin{figure}[h!]
 \centering
@@ -659,13 +807,13 @@ The original execution time is computed on a laptop DELL with intel Core i3 2370
 \end{figure} 
 
 
-We can see from figure~\ref{fig8}, that the DiLCO-32 has very low execution times in comparison with other DiLCO versions, because it distributed on larger number of small subregions.  Conversely, the DiLCO-2 which requires to solve an optimization problem considering half  the nodes  in each subregion presents  high execution times.
+Figure~\ref{fig8} shows that DiLCO-32 has very low execution times in comparison with other DiLCO versions, because the activity scheduling is tackled by a larger number of leaders  and each leader solves an integer problem with a limited number of variables and constraints. Conversely, DiLCO-2 requires to solve an optimization problem with half of the network nodes and thus presents  a high execution time. Nevertheless if we refer to figure~\ref{fig3}, we observe that DiLCO-32 is slightly less efficient than DilCO-16 to maintain as long as possible high coverage. Excessive subdivision of the area of interest prevents to ensure good coverage especially on the borders of the subregions.
 
-The DiLCO-32 has more suitable times in the same time it turn on redundent nodes more.  We think that in distributed fashion the solving of the  optimization problem in a subregion can be tackled by sensor nodes. Overall, to be able to deal  with very large networks,  a distributed method is clearly required.
+%The DiLCO-32 has more suitable times in the same time it turn on redundent nodes more.  We think that in distributed fashion the solving of the  optimization problem in a subregion can be tackled by sensor nodes. Overall, to be able to deal  with very large networks,  a distributed method is clearly required.
 
 
 \subsubsection{The Network Lifetime}
-In figure~\ref{figLT95}, network lifetime is illustrated for different network sizes. We denoted by $DiLCO-16/50$ (respectively  $DiLCO-16/95$) as the amount of time during which the network can satisfy an area coverage greater than $50\%$ ($Lifetime50$)(repectively $95\%$ ($Lifetime95$)) and we refer the same definition for the other approches.
+In figure~\ref{figLT95}, network lifetime is illustrated for different network sizes. The term $/50$ (respectively  $/95$) next to the name of the method refers to the amount of time during which the network can satisfy an area coverage greater than $50\%$ ($Lifetime50$)(repectively $95\%$ ($Lifetime95$)) 
 
 \begin{figure}[h!]
 \centering
@@ -675,19 +823,40 @@ In figure~\ref{figLT95}, network lifetime is illustrated for different network s
 \end{figure} 
 
 
-As highlighted by figures~\ref{figLT95}, the network lifetime obviously
-increases when the size of the network increases, with  our DiLCO-16/50, DiLCO-32/50, DiLCO-16/95 and DiLCO-32/95 protocols
-that leads to the larger lifetime improvement in comparison with other approaches. By choosing the best 
-suited nodes, for each round, to cover the area of interest and by
-letting the other ones sleep in order to be used later in next rounds. Comparison shows that our DiLCO-16/50, DiLCO-32/50, DiLCO-16/95 and DiLCO-32/95 protocols, which are used distributed optimization over the subregions, are the best one because it is robust to network disconnection during the network lifetime as well as it consume less energy in comparison with other approaches. It also means that distributing the protocol in each node and subdividing the sensing field into many subregions, which are managed
-independently and simultaneously, is the most relevant way to maximize the lifetime of a network.
+As highlighted by figure~\ref{figLT95}, the network lifetime obviously
+increases when the size of the network increases. For the same level of coverage, DiLCO outperforms DESK and GAF for the lifetime of the network. If we focus on level of coverage greater than $95\%$, The subdivision in $16$ subregions seems to be the most appropriate. 
+
+
+% with  our DiLCO-16/50, DiLCO-32/50, DiLCO-16/95 and DiLCO-32/95 protocols
+% that leads to the larger lifetime improvement in comparison with other approaches. By choosing the best 
+% suited nodes, for each round, to cover the area of interest and by
+% letting the other ones sleep in order to be used later in next rounds. Comparison shows that our DiLCO-16/50, DiLCO-32/50, DiLCO-16/95 and DiLCO-32/95 protocols, which are used distributed optimization over the subregions, are the best one because it is robust to network disconnection during the network lifetime as well as it consume less energy in comparison with other approaches. It also means that distributing the protocol in each node and subdividing the sensing field into many subregions, which are managed
+% independently and simultaneously, is the most relevant way to maximize the lifetime of a network.
 
 
 
 
 \section{\uppercase{Conclusion and Future Works}}
 \label{sec:Conclusion and Future Works}
-
+In this paper, we have  addressed the problem of the coverage and the lifetime
+optimization in wireless  sensor networks. This is a key issue as
+sensor nodes have limited resources in terms of memory,  energy and
+computational power. To cope with this problem, the field of sensing
+is divided into smaller subregions using the concept of divide-and-conquer method, and then a DiLCO protocol for optimizing the coverage and lifetime performances in each subregion.
+The proposed protocol combines two efficient techniques:  network
+leader election and sensor activity scheduling, where the challenges
+include how to select the  most efficient leader in each subregion and
+the best representative set of active nodes to ensure a high level of coverage.
+We have compared this method with two other approaches using many metrics as coverage ratio, execution time, lifetime.
+Some experiments have been performed to study the choice of the number of
+subregions  which subdivide  the  sensing field,  considering different  network
+sizes. They show that as the number of subregions increases, so does the network
+lifetime. Moreover,  it makes  the DiLCO protocol  more robust  against random
+network  disconnection due  to node  failures.  However,  too  much subdivisions
+reduces the advantage  of the optimization. In fact, there  is a balance between
+the  benefit  from the  optimization  and the  execution  time  needed to  solve
+it. Therefore, the subdivision in $16$ subregions seems to be the most appropriate. 
+\iffalse
 \noindent In this paper, we have  addressed the problem of the coverage and the lifetime
 optimization in wireless  sensor networks. This is a key issue as
 sensor nodes have limited resources in terms of memory,  energy and
@@ -716,7 +885,7 @@ optimization  methods. \iffalse The round  will still consist of 4 phases, but t
   which, aggregated together, define a kind of meta-sensing phase.
 The computation of all cover sets in one time is far more
 difficult, but will reduce the communication overhead. \fi
-
+\fi
 \section*{\uppercase{Acknowledgements}}
 \noindent As a Ph.D. student, Ali Kadhum IDREES would like to gratefully acknowledge the University of Babylon - IRAQ for the financial support and Campus France for the received support.
 
@@ -732,4 +901,3 @@ difficult, but will reduce the communication overhead. \fi
 
 %\vfill
 \end{document}
-