Une approche de protocole de géocasting sécurisé dans un réseau de capteurs sans fil déployés dans l'espace.

5.3.4 Construction et Définition de notre arbre couvrant le graphe

Comme le montre la figure 5.2, notre réseau a plusieurs niveaux. Afin de permettre l'information d'arriver chez le noeud Sink, il est nécessaire de mettre sur pied des protocoles de routage.

L'idée est la suivante : l'information est routée dans son propre secteur angulaire (intersection entre une section horizontale et une section verticale) à travers un chemin virtuel reliant le noeud Sink au secteur le plus éloigné de celui-ci. La collection de tous ces chemins virtuels (un par secteur angulaire) définit un arbre dont la racine est le noeud sink. Quelques propriétés de cet arbre sont les suivantes :

· Le noeud sink a autant de fils que de secteur angulaire.

· Il existe une communication directe en un saut entre le noeud sink et ses clusters voisins

· Le nombre de fils d'un cluster est au plus 1.

· Chaque noeud interne (sauf le noeud racine qui est le noeud sink) a exactement un fils; ce qui permet d'éviter plusieurs disputes lors de l'envoi des données. La figure 9 décrit la structure de notre arbre

FIGURE 5.2: petit aperçu de la structure de notre arbre

5.3.5 Routage sécurisé inter-cluster

Nous supposons qu'après le partitionnement, le réseau est totalement dense, i.e qu'il existe au moins un capteur dans chaque cluster. Ainsi, les capteurs d'un cluster de coordonnées (i,j, k) peuvent directement communiquer avec ceux du cluster de coordonnées (i - 1, j, k). Or nous savons que les capteurs des clusters de coordonnées (1, j, k) peuvent directement communiquer avec le noeud sink de coordonnées (-1, -1, -1), qui est en fait la destination finale des paquets qui transitent dans le réseau. De façon successive donc, les données peuvent être acheminées du cluster de coordonnées (i,j, k) aux clusters de coordonnées (i - 1,j, k), (i - 2,j, k), ..., (1,j, k).

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FIGURE 5.3: Routage dans un réseau dense

Les capteurs des clusters de coordonnées (1, j, k) pourront alors à leur tour envoyer ces données au noeud sink. Afin d'économiser de l'énergie, les capteurs ne sont pas tout le temps éveillés; ils peuvent automatiquement passer en mode veille pendant un certain temps et passer en mode éveillé pendant une période bien définie en exécutant le protocole d'accès au canal de Nakano et al. [54]. Pendant que les capteurs sont éveillés, il y a deux actions possibles :

Un événement se produit : les capteurs du cluster de coordonnées (i, j, k) construisent un message contenant le code de l'événement et leurs coordonnées, et les envoient à en direction du cluster (i - 1, j, k) ou directement au noeud sink si leur cluster est de coordonnées (1, j, k).

Réception d'un message : le capteur du cluster (i, j, k) vérifie s'il en est le destinataire; si c'est le cas, il l'achemine tout simplement au cluster (i-1, j, k) ou au noeud sink si son cluster est de coordonnées (1, j, k). Si ce n'est pas le cas, il l'ignore tout simplement. La figure 5.3 montre comment les données sont routées entre les clusters. En réalité la notion de cluster est virtuelle, ce sont les capteurs qui détectent les événements, envoient et reçoivent les messages. Comme les capteurs ont une source d'énergie limitée, il faut les empêcher de diffuser anarchiquement et inutilement les données.

Principe de l'algorithme de réservation du canal de Nakano et al. Étant donné que les noeuds ont déjà découvert leur voisinages, Pour pallier aux problèmes de collisions et de retransmission des paquets qui influent sur la durée de vie des capteurs dans un réseau, la technique de réservation de canal de Nakano et al.[54] est utilisée. L'idée de base de cette méthode est qu'un capteur n'est éveillé que s'il émet ou reçoit des paquets. Soit un réseau de capteurs sans fil disposant de p capteurs C(1), C(2), C(3), ..., C(p - 1), C(p). Supposons que pour tout i, tel que 1 < i < p, chaque capteur C(i) possède ni paquets à transmettre. Au début de l'algorithme, seul le capteur C(i) connait ni. Au premier intervalle de temps, le capteur C(1) transmet le nombre de paquets n1 qu'il dispose. Pendant ce même intervalle, tous les autres capteurs sont endormis à l'exception du capteur C(1) qui transmet et du capteur C(2) qui reçoit n1. C(2) calcule ensuite n1 + n2 et transmet le résultat à C(3). Durant cet intervalle de temps

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tous les autres capteurs sont endormis excepté C(2) qui émet et C(3) qui reçoit. De la même manière, lorsque C(3) reçoit n1 +n2 , il calcule n1 +n2 +n3 et envoi le résultat au capteur C(4). Ce processus est réitéré p-1 fois et à la fin, le capteur C(p) calcul n1+n2+n3+...+np_2+np_1. De manière précise, un capteur C(i) calcule n1 + n2 + n3 + ... + _{ni_2} + _{ni_1} et il se réveille au tempsn1 + n2 + n3 + ... + _{ni_2} + _{ni_1} + 1 pour commencer à transmettre les informations qu'il dispose. Dès que sa transmission est terminée, il se rendort. A la fin de cet algorithme, chaque capteur est à mesure de déterminer de manière exacte le nombre de slots qu'il utilisera pour transmettre les capteurs qui le précède. Ce protocole de réservation de canal se termine en p-1 intervalles de temps et aucun capteur n'est éveillé pendant plus de deux intervalles de temps.