Análisis de métricas de calidad de servicio para la configuración del protocolo CSMA/CA en redes de sensores inalámbricas de área corporal

Abstract

RESUMEN: Dado que la calidad de servicio es un aspecto fundamental en las diferentes aplicaciones de las redes de sensores inalámbricas, y en particular en redes de área corporal, este artículo analiza algunas métricas para garantizar la calidad de servicio en una red orientada al monitoreo de pacientes. Mediante la definición de un diseño experimental y el análisis de resultados utilizando el análisis de varianza (ANOVA), se encuentra una configuración de parámetros del protocolo de acceso múltiple de sensado de portadora con evasión de colisión (CSMA/CA), para optimizar la calidad de servicio de una red de área corporal en cuanto a consumo de energía, retardo y pérdida de paquetes. Los parámetros analizados son el tráfico, el macMinBE (BE) y el macSuperFrameOrder (SO). Se implementó el diseño experimental en el simulador OMNeT++ y luego en una plataforma real de red de sensores. De esta forma, se concluyó que las tres variables elegidas influyen en el desempeño de la red, y se encontraron los valores óptimos para los parámetros seleccionados.

ABSTRACT: The guarantee of Quality of Service (QoS) is a fundamental aspect in the implementation of Wireless Sensor Networks, particularly in Wireless Body Area Networks (WBAN). This paper analyzes several QoS metrics in order to guarantee the performance of a WBAN used to monitor patients. Through the definition of an experimental design and using Analysis of Variance (ANOVA) to analyze the results, we find the configuration of the Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance protocol (CSMA/CA) that optimizes the performance in terms of energy consumption, packet loss and delay. We focused on the following parameters: traffic load, macMinBE (BE) and macSuperFrameOrder (SO).The experimental design was implemented both in a simulation environment (OMNeT++) and in a real hardware platform. The result analysis showed that the per-formance of the network is affected by the three variables, and allowed us to find the optimal values.