ECO-LEACH

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ECO-LEACH
Energy-Harvesting and Cooperative LEACH
Visão Geral
Proposto por Mohammed S. Bahbahani e Emad Alsusa em 2017.
Substitui a seleção probabilística de cluster head (CH) do LEACH por um ciclo de trabalho que regula com que frequência o nó será cluster head.
Propõe um ciclo de trabalho de transmissão de dados que assegura o estado de energia neutra (ENO).
Propõe um novo mecanismo cooperativo baseado em TDMA e sub-slots para transmissão cooperativa de dados.
Formula o problema da porcentagem ideal de cluster heads que garante o ENO.
Protocolo de Transmissão Cooperativa - Caso 1
TX TX
RX Sleep
RX Sleep
RX RX
Timeslot
CTS
DTS
Origem
Relay 1
Relay 2
Destino
Data Packet
ACK
Data Packet
Caso 1:
Protocolo de Transmissão Cooperativa - Caso 2
TX Sleep
RX TX
RX Sleep
RX RX
Timeslot
CTS
DTS
Origem
Relay 1
Relay 2
Destino
Data Packet
NACK
Relayed Packet
RAB
RAB
RACK
Design do Ciclo de Trabalho do Cluster Head
Ciclo de Trabalho do Cluster Head
Cada nó utiliza um contador para saber em qual round se tornar CH.
O contador vai até o valor DCH e depois reseta para 1.
Cada nó começa seu contador com um valor aleatório entre 1 e seu DCH.
O valor 1 indica o round em que o nó deve ser CH.
Caso o nó não possua a energia necessária, seu round de CH é transferido para o próximo.
Porcentagem Ideal de Cluster Heads
O número de CH causa diversos efeitos na rede. 
Poucos CHs podem causar perda de pacotes.
Muitos CHs podem causar mais colisões.
Design do Ciclo de Trabalho de Transmissão
Uma estratégia wake-up/sleep é implementada no TDMA onde nós ficam inativos quando não é seu timeslot.
Isso nem sempre é suficiente para manter a ENO.
Um ciclo de trabalho pode se adaptar à energia disponível e pular timeslots quando necessário.
Design do Ciclo de Trabalho de Retransmissão
Um nó pode retransmitir pacotes de outros membros do cluster para o CH
Também pode retransmitir o pacote de dados agregado do CH para o Sink.
O cálculo da energia necessária é realizado no início de cada round, após o cálculo do ciclo de trabalho de transmissão de dados.
Modelo da Rede
N = 100 nós fixos, aleatoriamente posicionados em um quadrado de M = 50m e com o sink posicionado a 125m de distância do centro do quadrado.
Simulações
Algoritmos Simulados
LEACH Convencional (C-LEACH)
LEACH Consciente de Energia (EA-LEACH)
Protocolo proposto sem Cooperação (ENCO-LEACH)
Protocolo proposto com Cooperação (ECO-LEACH)
Porcentagem ideal de CHs
Média de taxa de transmissão x Predição de Tempo
Taxa de Transmissão x Intensidade Solar
Taxa de Transmissão x Número de Nós