T E L KO M NIK A In d o n e s i a n  J o u r n a l o f   E le c t r ic a E n g in e e r in g V o l . 1 5 , No .  1 , J u l y   2 0 1 5 p p . 1 4 2 ~ 1 5 0 DO I: 1 0 . 1 1 5 9 1 /t e l k o m n i k a .v 1 5 i 1 . 8 0 7 4 1 4 2 Re c e i v e d A p r i l 1 , 2 0 1 5 , Re v i s e d M a y   1 3 , 2 0 1 5 A c c e p te d M a y  2 9 ,  2 0 1 5 E v al u at i n g   Q u a si Ran d o m  De p l o y m e n t i n  Z i g b e e B ased W ir eless S en s o r  Ne t w o r ks It u  S n ig d h * , Ni s h a  G u p t a Bi rl a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   M e s ra , R a n c h i ,   I n d i a * C o rre s p o n d i n g   a u t h o r, e - m a i l : i t u s n i g d h @ b i t m e s ra . a c . i n Ab s t r a c t Am o n g   t h e   v a ri o u s   p a ra m e t e rs   a n d   c o n s t ra i n t s   c o n s i d e re d   t h a t   a re   a f f e c t e d   b y   o p t i m a l d e p l o y m e n t s ,   p e rf o rm a n c e   a s p e t h e   m a c   l a y e h a s   a t t a i n e d   l i m i t e d   a t t e n t i o n .   T h i s   a rt i c l e   i s   a i m e d   a t   t w o t h i n g s .   F i rs t l y ,   i t   a i m s   t o u n d e rs t a n d   t h e   p a c k e t d e l i v e ry   p a ra m e t e r s   f o c o n v e rg e c a s t   c o m m u n i c a t i o n p a t t e rn   i d e a l   f o Z i g b e e   b a s e d   w i re l e s s   s e n s o n e t w o r k s .   I t   a l s o   c o m p a r e s t h e   m a c   l a y e r   m e t ri c s   f o t h e c o rre s p o n d i n g   d e t e rm i n i s t i c   a n d   ra n d o m   d e p l o y m e n t   p a t t e r n s   u n d e t h e   s a m e   s e t   o f   n e t w o rk c o n d i t i o n s . Se c o n d l y ,   i t   a i m s   t o   s u g g e s t   e n h a n c e m e n t s   t h ro u g h   p r o p o s i n g   a   q u a s i   b a s e d   d e p l o y m e n t   p a t t e rn ,   t h a t m a y   h e l p   b o o s t t h e   p e rf o rm a n c e   t o   a c c e p t a b l e   l e v e l s .   W e   s i m u l a t e   a n d   o b s e r v e   t h e   p a c k e t   b a s e d   s t a t i s t i c s a t   t h e   m a c   l a y e r s   e m p l o y i n g   d i f f e re n t p ro t o c o l s   l i k e   AO D V,   D SR .   As   t h e   c h o i c e   o f   ro u t e s   a n d   t h e   i n h e r e n t t o p o l o g y   c o n s t ru c t i o n   i s   u s u a l l y   b a s e d   o n   t h e   s h o rt e s t   p a t h c o n s t ra i n t   a n d   m a x i m u m   c o n n e c t i v i t y , re s p e c t i v e l y ,   p ro t o c o l s   a re   s u b j e c t   t o   t w o   s e p a r a t e   c a s e s   f o t h i s   a n a l y s i s .   T h i s   p a p e r   i s a l s o   a n   e f f o rt   t o s u g g e s t   t h e   u s e   o f   Q u a s i   b a s e d   d e p l o y m e n t   s t ra t e g y   c o m p a ra b l e   t o   t h e   e x i s t i n g   ra n d o m   a n d   d e t e rm i n i s t i c m e t h o d s .   T h e   i n f e r e n c e s   o b t a i n e d   a re   f o r   z i g b e e   n e t w o r k s   e n c o r p o ra t i n g   b o t h   p e e r   t o   p e e ( u s i n g   a   t re e b a s e d   t o p o l o g y )   a n d   s t a r ( u s i n g   a   g ra p h   b a s e d   t o p o l o g y )   W SN   a rc h i t e c t u r e s .   q u a s i   b a s e d   d e p l o y m e n t p a t t e rn   o f f e r s   s c o p e   f o i m p ro v e m e n t   o f   t h e re l i a b i l i t y   m e t ri c s   w h i c h   i s   t h e   s o l e   a c c o u n t a b i l i t y   o f   t h e   m a c l a y e r ,   i rre s p e c t i v e   t o   t h e   p r o t o c o l   e m p l o y e d   a t   t h e   h i g h e l e v e l s   o r t h e   b a c k b o n e   s t ru c t u re   f o r c o m m u n i c a t i o n . K e y w o r d s : w i re l e s s   s e n s o r   n e t w o r k s , t re e   a r c h i t e c t u re s ,   d e l a y   a n d t h r o u g h p u t ,   Q u a s i - ra n d o m , d e p l o y m e n t   s t ra t e g i e s C o p y r i g h t © 2 0 1 5 I n s ti tu t e   o f   A d v a n c e d   En g i n e e r i n g   a n d   Sc i e n c e .   A l l   r i g h t s   r e s e r v e d . 1 . In t r o d u c t io n S e n s o r   n e t wo r k   d e p l o y m e n ts   a r e   f o r e s e e n   t o   b e   d o n e   i n   l a r g e   s c a l e s   w h e r e   e a c h n e t w o r k   c o n s i s ts   o f h u n d r e d s   o r   e v e n   th o u s a n d s   o f   s e n s o r   n o d e s T h e   m e th o d   o f   d e p l o y m e n t d e p e n d s   o n   t h e   s u i t a b i l i t y   to   th e   a p p l i c a t i o n r e q u i r e m e n ts T h e   q u a l i t y   p a r a m e te r s   th a h a v e a c q u i r e d   d u e   a tte n ti o n   a r e   e n e r g y   c o n s tr a i n ts c o v e r a g e   a n d c o n n e c ti v i t y   i s s u e s l i f e ti m e e n h a n c e m e n ts   a n d   r o b u s t   c o m m u n i c a ti o n A l l   th e s e   c o n s tr a i n ts   c a n n o b e   m e w i th   o n e s o l u t i o n F r o m   th e   c u r r e n l i t e r a tu r e s   we   c a n   i s o l a te   d i f f e r e n t y p e s   o f   d e p l o y m e n f o r   d i f f e r e n t a p p l i c a t i o n s .   In d e p l o y m e n t s   f o r   e n v i r o n m e n ta l   m o n i to r i n g   o r   a n o m a l y   d e te c t i o n   t y p e a s   h u m a n c o n f i g u r a t i o n   o f   e a c h   s e n s o r   n o d e i s   n o f e a s i b l e s e l f   c o n f i g u r a ti o n   o f   th e   n o d e s   b e c o m e s   a p r e r e q u i s i te T h e   o th e r   c r i ti c a l   i s s u e   i s   e n e r g y   e f f i c i e n c y   a s b a tt e r i e s   c a n n o b e   r e p l a c e d T h e o th e r   c l a s s   o f   a p p l i c a t i o n s   i s   h o m e   a u to m a ti o n   o r   m a c h i n e   a n d   s tr u c tu r a l m o n i t o r i n g   wh e r e b a tte r y   r e p l a c e m e n m a y   b e   p o s s i b l e   b u t   s ti l l   r e q u i r e s   m i n i m i z i n g   t h e   m a i n te n a n c e   c o s ts . M o r e o v e r   th e   m a i n   c r i te r i o n   f o r   s u c h   a p p l i c a t i o n s   i s   th e   c o m p l e te   c o v e r a g e   a n d   c o n n e c ti v i t y   wi th th e   m i n i m u m n u m b e r   o f   n o d e s .   S u c h   c o n s tr a i n ts   r e q u i r e   s o l u t i o n s   th a t   c a te r   to   r e a l   ti m e a u to n o m o u s   d e p l o y m e n o f   s e n s o r   n o d e s o n l y   i n   th e   te r r a i n   o f   i n te r e s t,  o p ti m i z i n g   th e d e p l o y m e n p r o c e d u r e   [1 ] ,   s to c h a s ti c   d e p l o y m e n ts i n te l l i g e n t d e p l o y m e n ts   b a s e d   o n   A H P . Re d e p l o y m e n o f   e x tr a   n o d e s s p a r e   n o d e s   o r   r e l a y   n o d e s   c l a i m   to   a c h i e v e   l o n g e r l i f e ti m e   o r a r e   u s e d   f o r   l o a d   s h a r i n g   [2 , 3 ] . M o s l i t e r a tu r e s   o n   d e p l o y m e n m e th o d o l o g y f o c u s   o n   th e e n e r g y c o n s e r v a t i o n   a n d   p r o p o s e   b a l a n c e d   e n e r g y   c o n s u m p ti o n   r e s u l ts   [4 , 5 ].  S o m e   f o c u s   o n m i n i m i z i n g   th e   to ta l   e n e r g y c o s o g a th e r i n g   d a ta   th r o u g h   o p ti m a l l y   d e p l o y i n g   s to r a g e   n o d e s   to r e d u c e   t h e   h e a v y   l o a d   o f   t r a n s m i tti n g   t h r o u g h a r c h i v i n g a n d   r e d u c i n g   th e   c o m m u n i c a t i o n   c o s t. T h e r e   a r e   wo r k s   r e l a te d   t o   e f f e c ts   o f   p l a c e m e n e r r o r s   a n d   r a n d o m f a i l u r e s   o n   th e   d e n s i t y   o f   th e n o d e s   n e e d e d   f o r   f u l l   c o v e r a g e A l l   th e s e   a p p r o a c h e s   u s u a l l y   b a s e   u p o n   s i m u l a ti o n e v a l u a ti o n a n d  c o m p a r i s o n  o f  d e te r m i n i s t i c  a n d  r a n d o m  p l a c e m e n t m e th o d o l o g i e s  [6 - 9 ] . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 E v a l u a ti n g  Q u a s i  R a n d o m   De p l o y m e n t i n  Z i g b e e  B a s e d  W i r e l e s s  S e n s o r  Ne t wo r k s ( Itu  S n i g d h ) 1 4 3 No n e   o f   th e   r e s e a r c h e s a s   f a r   a s   o u r   k n o w l e d g e d i s c u s s   th e   e ff e c o f   d e p l o y m e n o n th e   r o b u s tn e s s   o f c o m m u n i c a ti o n   i n   te r m s   o f   th e   p a c k e d e l i v e r y   b a s e d   s ta t i s ti c s   a t h e   m a c l a y e r Co n s i d e r i n g   p a c k e l o s s   i n c h o o s i n g th e   b e s c o m m u n i c a ti o n   p a t h   h a s   a   s i g n i f i c a n i m p a c t o n   r e d u c i n g   t h e   e n e r g y   c o n s u m p ti o n   o f   th e   n e t wo r k   a s   w e l l   a s i n c r e a s i n g   n e t wo r k   th r o u g h p u t [1 0 ] . A s   p e r   t h e   a v a i l a b l e   r e s e a r c h   i i s   c l e a r   th a t h e   m a c   l a y e r   h a s   p r i m a r i l y   t wo f a c to r s   th a t a f f e c th e   p a c k e d e l i v e r y   p e r f o r m a n c e F i r s t,  th e   a p p l i c a t i o n   w o r k l o a d   ( i n   c a s e   o f   s e n s o r n e t w o r k s   i i s th e   s e n s e d   e n v i r o n m e n t )   d e te r m i n e s   th e   tr a ff i c   g e n e r a te d   b y   th e   n o d e s   a n d   h e n c e th e   e f f i c a c y   o f   th e   c h a n n e l   a c c e s s . T h e   s e c o n d   f a c to r   i s   th e   to p o l o g y   ( o r   e q u i v a l e n tl y   th e   s p a t i a l r e l a t i o n   b e t we e n   t h e   n o d e s )   a ff e c ts   h o w   m a n y   n o d e s m i g h p o te n t i a l l y   c o n t e n d   f o r   th e   c h a n n e l a t a   g i v e n  p o i n o f ti m e [1 1 ] . O u r   p a p e r   p r e s e n ts   a   q u a s i   b a s e d   d e p l o y m e n m e th o d   ( e m p l o y e d   f o r   to p o l o g y v a r i a ti o n )   t h a c o m p a r e s   t h e p e r f o r m a n c e   o f   z i g b e e   n e t w o r k s   ( u s e d   f o r   tr a f f i c   g e n e r a ti o n )   f o r b o th   g r a p h   ( A d   h o c )   a n d   tr e e   ( B a c k b o n e   a s s i s te d ) b a s e d   w s n   a r c h i te c tu r e s   wi th   r e s p e c to   th e t y p i c a l l y   f o l l o w e d   d e te r m i n i s ti c   a n d   r a n d o m   d e p l o y m e n ts T h i s   p a p e r i n tr o d u c e s   q u a s i - r a n d o m s e q u e n c e s   t o   g e n e r a t e   l o c a ti o n   c o o r d i n a te s   f o r   tw o   c a s e s b a c k b o n e   a s s i s te d   a n d   a d h o c a r c h i te c tu r e s .   T h e   f a c to r s   a f f e c ti n g   th e   p e r f o r m a n c e   o f   th e   n e t wo r k   i s   th e   n u m b e r   o f   h o p s   f r o m th e   n o d e   to   b a s e s ta ti o n a n d   th e   p a r e n t’ s   r e s i d u a l   e n e r g y l i n k   q u a l i t y o r   th e   l e n g t h   o f   r o u ti n g p a th   t o   b a s e   s ta t i o n A   m i n i m u m s p a n n i n g   tr e e   i s   u s e d   to   g e n e r a t e   th e   r e q u i r e d   c o m m u n i c a ti o n b a c k b o n e W e   o b s e r v e   p e r f o r m a n c e   m e tr i c s   f o r d i ff e r e n d e p l o y m e n ts n a m e l y :   d e te r m i n i s ti c , r a n d o m   a n d   q u a s i   r a n d o m Q u a s i   r a n d o m   s e q u e n c e s   wh i c h   h a v e l o w d i s c r e p a n c y   ( a   m e a s u r e o f   u n i f o r m i t y   f o r   th e   d i s tr i b u ti o n   o f   th e   p o i n ts )   h a v e   b e e n   wi d e l y   e m p l o y e d   i n   Q u a s i   M o n te C a r l o s i m u l a ti o n s [1 2 ] . P e r f o r m a n c e   o f   th e   n e t w o r k   i s   e v a l u a te d   i n   te r m s   o f   th e   n u m b e r   o f   p a c k e ts d r o p p e d , r e tr a n s m i tte d   a n d   d e l a y   b a s e d   s ta ti s t i c s   a th e   M A l a y e r   f o r   d i f fe r e n e x i s t i n g p r o to c o l s   e m p l o y e d   i n   d i v e r s e a p p l i c a ti o n   o f   W S Ns .   F o r   a n a l y s i s   w e   u s e   Z i g B e e   a n d   I E E E 8 0 2 . 1 5 .4   wh i c h   a r e   s ta n d a r d   b a s e d   p r o to c o l s   th a t p r o v i d e   t h e   n e t w o r k   i n f r a s tr u c tu r e   r e q u i r e d   f o r wi r e l e s s   s e n s o r   n e two r k   a p p l i c a ti o n s 8 0 2 . 1 5 . 4   d e f i n e s   th e   p h y s i c a l a n d   m a c   l a y e r s a n d   Z i g B e e d e f i n e s   th e   n e t w o r k   a n d   a p p l i c a ti o n   l a y e r s S e c ti o n   2   d i s c u s s e s   th e   s y s t e m   r e q u i r e m e n ts w h i l e th e  s y s t e m   m o d e l  i s  o u t l i n e d  i n  s e c ti o n  3  f o l l o we d   b y  r e s u l ts  i n  s e c ti o n  4  a n d  c o n c l u s i o n . 2 . P r e lim in a r i e s IE E E   8 0 2 . 1 5 . 4  c a n  m a n a g e  t w o  t y p e s  o f  n e t wo r k s , i .e .,  s ta r  to p o l o g y  o r  t h e   p e e r - t o - p e e r to p o l o g y T h e n e t w o r k   p e r fo r m a n c e   m e tr i c   i s   b a s e d   o n   th e   p a c k e d e l i v e r y   p e r f o r m a n c e   a n d   th e p a c k e l a te n c y .   A t   th e   m a c   l a y e r i n te r f e r i n g tr a n s m i s s i o n s   a r e   th e   c a u s e   o f   p o o r   p a c k e d e l i v e r y p e r f o r m a n c e T h e   p a c k e l o s s   p r o b a b i l i t y   ( λ )   c a n   b e m o d e l e d   b y   s a m p l i n g   a n d   c o m m u n i c a ti o n p a r a m e te r s  a ff e c ti n g  th e  c o m m u n i c a ti o n  l o a d   o v e r  th e   n e t w o r k . λ  =  1 - e - 0.01f/ ( 150 e e x p ( - M/15 ) + 5 ) ( 1 ) W h e r e , M i s  th e  n u m b e r  o f  s o u r c e  n o d e s  a n d f i s  th e   s a m p l i n g  f r e q u e n c y  o f  th e  s o u r c e  n o d e i n s a m p l e s /s e c . F o r   e s ti m a ti n g   th e   to ta l   n u m b e r   o s o u r c e   n o d e s   i n   a   n e t w o r k th e   p r o b a b i l i t y   o f   h a v i n g e x a c tl y   K s o u r c e n o d e s   wi th i n  a  g i v e n   i n t e r v a l   o f  th e  s e n s i n g r a n g e  c a n  b e   g i v e n   b y : P r o b   ( k )  =   e - α R ( α R ) k /k ! ( 2 ) W h e r e , α i s  th e   d e n s i t y  o f  n o d e s  d e p l o y e d   a n d  R i s  t h e  c o n s ta n tr a n s m i s s i o n  r a n g e . T h e  p a c k e t d e l a y  i s   e s ti m a te d  a c c o r d i n g   to  t h e  M A L a y e r  s ta ti s ti c s  g i v e n   b y : De l a y ( x )  =  T BO +  T fr a m e ( x )  +  T TA +  T ack +  T IF S ( x ) ( 3 ) W h e r e , T BO =  B a c k - o ff  p e r i o d s  i n  s e c o n d s . T frame ( x )  =   T r a n s m i s s i o n  ti m e  f o r  a  p a y l o a d  o f  x  b y t e s . T TA =  T u r n a r o u n d  t i m e . T ACK =  T r a n s m i s s i o n  ti m e  fo r  a n  a c k n o w l e d g e m e n t. T IFS =  IF S  t i m e . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 T E L KO M NIK A V o l . 1 5 , No . 1 , J u l y   2 0 1 5 : 1 4 2 1 5 0 1 4 4 W e   c o n s i d e r   CS M A   b a s e d c o m m u n i c a ti o n   a s   i i s   u s e d   m o s tl y   b y   w i r e l e s s   L A N s A l s o , i i s   m o r e   s u i te d f o r   n e t w o r k   p r o to c o l s   l i k e   T CP /IP   wi th   a   v a r i a b l e   tr a f f i c   a n d   i s   r o b u s a g a i n s t i n te r f e r e n c e T h e   m a i n   p r o b l e m   w i th C S M A   /C A   i s   th a th e   tr a n s m i tte r   c a n n o d e te c c o l l i s i o n s o n   t h e   m e d i u m T o   h o l d   b a c k   th i s   s i tu a ti o n m a c   l a y e r p r o to c o l s   i m p l e m e n p o s i ti v e a c k n o w l e d g e m e n ts   to   a v o i d   l o s i n g   p a c k e ts He n c e m a c   l e v e l   r e tr a n s m i s s i o n s   c a n   b e u s e d   t o s o l v e  th e  p r o b l e m  o f  p a c k e t  l o s s e s  d u e  to   e r r o r s  a n d  c o l l i s i o n  i n   wi r e l e s s  n e t wo r k s . S i n c e   s e n s o r   n e t w o r k s   a r e   b a s e d   o n   m u l ti   h o p   l i n k s th e y   s u f f e r   f r o m   p a c k e l o s s e s   d u e to   e r r o r   p r o n e w i r e l e s s   c h a n n e l s m a c   l a y e r   c o n te n ti o n   a n d   r o u te   b r e a k a g e s O u r   a p p r o a c h   tr i e s to   m e a s u r e   a n d   c o m p a r e   t h e   to t a l n u m b e r   o f   p a c k e l o s s e s   i n c u r r e d   b y   t h e   d e p l o y e d   s c e n a r i o s i n   te r m s   o f   th e   p a c k e l o s s e s th e   n u m b e r   o f r e tr a n s m i s s i o n s   n e e d e d   a n d   th e   n u m b e r   o f   ti m e s tr a n s m i s s i o n  f a i l s  d u e   to  t h e  c h a n n e l  c o n g e s ti o n  i n  th e  m e n ti o n e d s c e n a r i o s . 3 . S y s t e m  M o d e l W e  c o n s i d e r   a   te r r a i n   o f   s i z e   5 0   X   5 0   d e p l o y e d   w i t h 1 5 2 5   a n d   5 0   h o m o g e n e o u s   n o d e s i n   th r e e   p h a s e s . P h a s e   1   p l a c e s   th e   n o d e s   i n   s q u a r e   g r i d   p a tt e r n   w h i l e   p h a s e   2   a r r a n g e s   th e n o d e s   i n   a   q u a s i   s e q u e n c e .   P h a s e   3 d e p l o y s   n o d e s   i n   r a n d o m  m a n n e r A l l   th e   th r e e   p h a s e s   a r e a n a l y z e d   f o r   a   s e o f   p r o to c o l s   f o r   b o t h   g r a p h   a n d   tr e e b a s e d   s tr u c tu r e s T h e   a n a l y s i s   i s   b a s e d o n   p e r f o r m a n c e   o f   th e   m a c   L a y e r W e   a n a l y z e   wh e t h e r   th e   q u a s i   m e th o d i m p r o v e s   th e   p a c k e t d r o p p i n g   r a te   d u e   to   c o l l i s i o n s   a n d   c o n g e s ti o n F o r   g e n e r a t i n g   th e   q u a s i   r a n d o m   s e q u e n c e   we a p p l y   h a l to n   [ 1 2 s e q u e n c e   a s   i t   i s   k n o wn   to   a c h i e v e   a s y m p to t i c a l l y   o p t i m a l   d i s c r e p a n c y   a n d   i s e a s y   t o   c o n s tr u c t. M o r e o v e r   i i s   a   r e a s o n a b l y   g o o d   s a m p l i n g - p o i n g e n e r a to r .   In   th i s   a r t i c l e   we c o n s i d e r   a   s ta r   b a s e d   n e t wo r k   th a c a n b e   c o m p a r a b l e   to   a   tr e e   b a s e d   n e t wo r k   s i m i l a r   to   a p a r e n t   c h i l d   a s s o c i a t i o n .   W e   p l a c e   a   s i m p l e   s ta r   to p o l o g y   wi th   a s i n g l e   s i n k   i n   th r e e   d i f f e r e n t d e p l o y m e n s tr a te g i e s   a n d   s tu d y   th e   e f f i c a c y   o f   p a c k e d e l i v e r y   u n d e r   tr e e   a n d   g r a p h b a s e d a r c h i te c tu r e s T h e   f i r s F F ( f u l l   f u n c ti o n   d e v i c e )   th a i s a c ti v a te d   m a y   e s ta b l i s h   i ts   o wn   n e t wo r k a n d   b e c o m e a   P e r s o n a l   A r e a   Ne t wo r k   ( P A N )   c o o r d i n a to r T h e n   b o t h   F F a n d   RF ( r e d u c e d f u n c ti o n   d e v i c e )   d e v i c e s   c a n c o n n e c to   th e   P A c o o r d i n a to r I n   C a s e   1   we   c o n s tr u c a n   M S T f r o m   th e   p o i n ts   g e n e r a te d   b y   t h e   h a l to n s e q u e n c e a n d   th e   p a n   c o o r d i n a to r   s e r v e s   a s   th e   r o o t n o d e   o r   th e   s i n k   th e   n o n - c h i l d   n o d e s   f o r wa r d   t h e   a g g r e g a te d   m e s s a g e   to th e   p a n   c o - o r d i n a to r . T h e   i d e a   b e h i n d   tr e e - b a s e d   c o m m u n i c a ti o n   a r c h i t e c tu r e s   i s   s i m p l e A   s p a n n i n g   tr e e   i s   f i r s t c o n s tr u c te d   wi th   th e   r o o n o d e   b e i n g   th e   s i n k   n o d e ;   f o l l o wi n g   th e   tr e e   g e n e r a ti o n   a l g o r i th m m e n ti o n e d   i n   3 . 1 T h e l i s o f   n o ta t i o n s   u s e d   i n   th e   a l g o r i th m   a r e   d e f i n e d   i n T a b l e   1 E a c h   n o d e tr a n s m i ts   i ts   v a l u e   to   i ts   o wn   p a r e n t.  A e a c h n o n - l e a f   n o d e th e   v a l u e   o f   e a c h   o f   i ts c h i l d   n o d e s , i n   a d d i t i o n   to   i ts   o w n   v a l u e ,   i s   p r o c e s s e d   b e f o r e   tr a n s m i tti n g   th e r e s u l u p   th e   tr e e In   c a s e   2   th e p a n   c o o r d i n a to r   e s ta b l i s h e s   a   z i g b e e   c o n n e c ti o n   i n   a   s ta r   to p o l o g y   w h e r e i n   n o d e s   c o m m u n i c a te th r o u g h   th e   wi r e l e s s   m e d i u m   i n   a n   a d h o c   m a n n e r   c o m m u n i c a ti n g   wi th   t h e   P A C o o r d i n a t o r   th a t a c ts a s  th e  s i n k . 3 .1 . A lg o r it h m  Us e d /*  De p lo y m e n t  o f  n o d e s * / b e g i n  p r o c e d u r e   N_ d e p l o y   ( n , b i ;   w h e r e   ( b i є s m a l l e s p r i m e  n u m b e r  s e t ) ) . F o r  i : n  r e p e a t Co m p u te  c o o r d i n a t e : c a l l   ( h a l to n   ( i b i ) ) . e n d   p r o c e d u r e . / *  T r e e  g e n e r a t io n * / 1 : b e g i n  p r o c e d u r e  N _ tr e e   ( S i ( X i ,   Y i ) w h e r e   ( S i є s e o f  n o d e s ) ) . 2 : i n i t i a l i z e   i = 0 , j = 1 ,  r a n g e  o f  e a c h  n o d e : =  r a n g e . 3 w h i l e   ( i   <  n )   d o 4 : wh i l e   ( j  <   n )  d o 6 : i f   ( j i  a n d   i . p a r e n t N UL L )  th e n  c a l c u l a te   E ( i , j ) 8 : i f ( E ( i , j )  <   =   i . r a n g e )  th e n 9 : i f   ( j . p a r e n =  NUL L )  th e n 1 0 : Co m p u te  M S T  to   a s s i g n   p a r e n t t o  n o d e 1 1 : e l s e  s to r e   i n  r o u te _ ta b l e . 1 2 : e n d   i f . 1 3 : e n d   i f . 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T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 E v a l u a ti n g  Q u a s i  R a n d o m   De p l o y m e n t i n  Z i g b e e  B a s e d  W i r e l e s s  S e n s o r  Ne t wo r k s ( Itu  S n i g d h ) 1 4 5 1 4 : e n d   wh i l e . 1 5 : e n d   wh i l e . 1 6 : e n d   p r o c e d u r e . T a b l e  1 . N o ta t i o n s n T o t a l   n u m b e r o f   n o d e s   d e p l o y e d S i S e t   o f   a l l   n o d e s   d e p l o y e d ( X i ,   Y i ) C o o r d i n a t e s   o f   i t h   n o d e N O D E _ I D U n i q u e   i d e n t i f i c a t i o n   o f   e a c h   n o d e T i T r e e   g e n e r a t e d   u s i n g   n o d e   c o m m u n i c a t i o n i . l e v e l L e v e l   o f   i '   i n   t r e e   h i e r a r c h y i . p a r e n t _ d i s t a n c e D i s t a n c e   o f   i   f r o m   i t s p a r e n t E D i E u c l i d e a n   d i s t a n c e   b e t w e e n   i   a n d   j 3 .2 . S c e n a r io  G e n e r a t e d F i g u r e s   1 2   a n d   3   d e p i c t h e   q u a l n e s i m u l a ti o n   s c e n a r i o s   g e n e r a te d   f o r   d e te r m i n i s ti c , r a n d o m   a n d   q u a s i r a n d o m   n o d e   p o s i ti o n s   r e s p e c ti v e l y T h e   a r e a   d e p l o y e d   v a r i e s   f r o m   5 0   X   5 0 to 1 0 0   X   1 0 0   m T h e   l i n k s   b e t w e e n c o m m u n i c a ti n g   p a r e n a n d   c h i l d   i n   t h e   M S T   a r e   d e p i c te d b y   d a s h e d   l i n e s   i n   b l u e   c o l o u r   wh i l e   th e   g r e e n   l i n e s d e n o te   th e   d a t a   tr a n s m i s s i o n F i g u r e   4 r e p r e s e n ts   th e   g r a p h   b a s e d   c o m m u n i c a ti o n   f o r   q u a s i   r a n d o m   s e q u e n c e s g e n e r a te d   b y   t h e a l g o r i th m   e m p l o y e d   f o r   5 0   n o d e s S i m i l a r   f i g u r e s   r e s u l f o r   b o th   d e te r m i n i s ti c   a n d   r a n d o m l y d e p l o y e d   n o d e s   w h e n   th e   t r a n s m i s s i o n   p o we r   o r   th e   n o d e   d e n s i t y   i s   v a r i e d   a n d   h a v e   n o b e e n i n c l u d e d  f o r  f e a r  o f r e d u n d a n c y . F i g u r e 1 . D e te r m i n i s ti c d e p l o y m e n ( 1 5  n o d e s , tr e e  b a s e d  c o m m u n i c a ti o n ) F i g u r e   2 . R a n d o m  d e p l o y m e n ( 1 5  n o d e s , tr e e b a s e d  C o m m u n i c a ti o n ) F i g u r e   3 . Q u a s i  r a n d o m  d e p l o y m e n ( 1 5 n o d e s , T r e e  b a s e d  c o m m u n i c a t i o n ) F i g u r e   4 . Q u a s i  r a n d o m  d e p l o y m e n ( 5 0 n o d e s , G r a p h   b a s e d c o m m u n i c a t i o n ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 T E L KO M NIK A V o l . 1 5 , No . 1 , J u l y   2 0 1 5 : 1 4 2 1 5 0 1 4 6 F i g u r e s   1 2   a n d   3   o b s e r v e   th e   n e t w o r k   s ta ti s ti c s   i n   c a s e   o f   tr e e   b a s e d   c o m m u n i c a ti o n b a c k b o n e   w h e r e   t h e c o m m u n i c a t i o n   o c c u s   o n l y   th r o u g h   th e   e n f o r c e d   w i r e l e s s   l i n k s   b e t w e e n   th e n o d e s .   F i g u r e   4   d e p i c ts   t h e   c o m p l e te m e s h   b a s e d   c o m m u n i c a ti o n p a tt e r n   f o l l o we d   b y   t y p i c a l wi r e l e s s  n e t wo r k s   c o m m u n i c a ti n g  i n  a n   a d h o c  m a n n e r . 4 . Re s u lt s  a n d   A n a l y s is T h e   r e s u l ts   a r e   a n a l y s e d   f o r   m a c   p r o to c o l s   w h i c h   tr a d i ti o n a l l y   m a n a g e   p o we r   s a v i n g   a s th e y   a r e   d e s i g n e d to   b e   a p p l i c a ti o n   a w a r e   to   a   d e g r e e .T h e f o l l o w i n g   g r a p h s   d i s p l a y   th e p e r f o r m a n c e   e v a l u a t i o n   o f   th e   t w o   c a s e s Ca s e 1   ( T r e e )   a n d   C a s e   2   ( G r a p h )   f o r   d e te r m i n i s ti c , Q u a s i   a n d   Ra n d o m   d e p l o y m e n s tr a te g i e s   f o r   a   s e o f   p r o to c o l s n a m e l y A O D V ,   DS R,  D y m o , F i s h e y e  a n d   B e l l m a n - f o r d .T h e  s i m u l a ti o n  p a r a m e t e r s  a r e  a s  f o l l o w s : T a b l e  2 S i m u l a t i o n  P a r a m e te r s P a r a m e t e r s V a l u e s R a d i o   t y p e 8 0 2 . 1 5 . 4 T r a n s m i s s i o n   p o w e r 3 . 0   d b m N u m b e r   o f   n o d e s 1 5 , 2 5 , 5 0   n o d e s P a c k e t   r e c e p t i o n   m o d e l P H Y   8 0 2 . 1 5 . 4   R e c e p t i o n   m o d e l M o d u l a t i o n   s c h e m e O - Q P S K C C A   M o d e C a r r i e r   s e n s e N o i s e   f a c t o r 1 0 . 0 E n e r g y   m o d e l L i n e a r   g r a d i e n t   m o d e l N o d e   T y p e M I C A Z   m o t e s 4 .1 . P e r f o r m a n c e  Co m p a r is o n W e   c o l l e c a n d   c o m p a r e   t h e   m a c   l a y e r   s ta ti s t i c s   o f   q u a s i   b a s e d   d e p l o y m e n s tr a te g y wi th   r e s p e c to d e te r m i n i s ti c   a n d   r a n d o m   o n   th e   b a s i s   o f   Ca s e   1 ( T r e e )   a n d   Ca s e   2   ( G r a p h )   f o r th e   s a m e   s e o f   p r o to c o l s .   A l s o t h e t o ta l   e n e r g y   c o n s u m p ti o n   i s   d i s c u s s e d   f o r   th e   tr e e   a n d g r a p h   b a s e d  s c e n a r i o s . 4 .1 .1 A d  h o c  O n  D e m a n d  Ro u t in g   ( A O D V ) T h e   a v e r a g e   n u m b e r   o f   p a c k e d r o p s c o l l e c ti v e l y d u e   to   c h a n n e l   c o n g e s ti o n a n d u n a tt a i n a b l e a c k n o wl e d g e m e n h a v e   b e e n   a n a l y s e d   f o r   n e t wo r k s   e m p l o y i n g   b a c k b o n e   o r o p e r a t i n g   i n   a n   a d   h o c   m a n n e r .t h e s t a ti s t i c s   d e p i c te d   i n F i g u r e 5 6 7 8   a n d   9   r e l a te   to   a n e t w o r k   o f   5 0   n o d e s   f o r   d e te r m i n i s ti c r a n d o m   a n d   q u a s i r a n d o m d e p l o y m e n s tr a te g i e s   f o r   th e m e n ti o n e d   p r o to c o l s . W e   o b s e r v e   l e s s e r   n u m b e r   o f   p a c k e d r o p s   f o r   q u a s i   r a n d o m   b a s e d   d e p l o y m e n ts   a n d   i s c o n s i s te n f o r   n e a r l y a l l   th e   p r o to c o l s   c o n s i d e r e d A l s o th e   d i f f e r e n c e   i n   th e   p a c k e d r o p s   i s i m p e r v i o u s   b y   th e   p r e s e n c e o r   a b s e n c e   o f   th e u n d e r l y i n g   b a c k b o n e   s tr u c tu r e O n   th e   c o n tr a r y , c o n s i d e r i n g   b e l l m a n   f o r d   a l g o r i th m r a n d o m   b a s e d   d e p l o y m e n ts o u t p e r f o r m   q u a s i   r a n d o m d e p l o y m e n f o r   a d   h o c   m o d e   o f   o p e r a ti o n T h i s   d i s c r e p a n c y   i s h o we v e r a ttr i b u t e d   to   th e i n h e r e n q u a l i t y   o f   s h o r te s t   p a th   a v a i l a b i l i t y   s e a r c h   m e c h a n i s m   a d o p te d   b y   th e   B e l l m a n   F o r d a l g o r i th m S i m i l a r l y i n c a s e   o f   F i s h e y e   r o u ti n g   p r o to c o l a s   th e   p r o to c o l   r e s tr i c ts   th e   s e a r c h s p a c e   o f   p r o b a b l e   f o r w a r d i n g   n e i g h b o r s , th e p e r f o r m a n c e   o f   d e te r m i n i s ti c   d e p l o y m e n t s   a p p e a r s b e tte r H o w e v e r i i s   w o r th   m e n ti o n i n g   th a i n   t h e   a b o v e   t wo d i v e r s e   c a s e s th e   p e r f o r m a n c e   o f q u a s i   r a n d o m   d e p l o y m e n ts   i s   e i t h e r   b e tte r   t h a n   d e t e r m i n i s ti c   o r   r a n d o m d e p l o y m e n ts It  c a n   b e s e e n   t h a t h e   p a c k e ts   d r o p p e d   i n   q u a s i   s tr a te g y   i s   s i g n i f i c a n t l y   l e s s   t h a n   r a n d o m   a n d d e te r m i n i s ti c   s tr a te g i e s   f o r   c a s e   2   i .e   g r a p h   a n d   n e a r l y   e q u a l   w h e n   c o n s i d e r i n g   tr e e   b a s e d a r c h i te c tu r e   ( c a s e  1 ) . E n e r g y   e f f i c i e n c y   c a n   b e   s e e n   a s   th e   n u m b e r   o f   p a c k e ts   th a c a n   b e   tr a n s m i tte d s u c c e s s f u l l y   u s i n g   a   u n i t   o f e n e r g y ,   p a c k e c o l l i s i o n   a th e   M A C   l a y e r th e   r o u t i n g   o v e r h e a d , p a c k e l o s s   a n d   p a c k e r e tr a n s m i s s i o n   r e d u c e   th e e n e r g y   e f f i c i e n c y P a c k e d r o p s   i n   q u a s i d e p l o y m e n f o r   th e   c o n s i d e r e d   p r o to c o l s   i s   q u i te   l e s s   th a n   t h e   o th e r   t w o s tr a te g i e s   a n d   h e n c e o f f e r   b e tte r   e n e r g y   s a v i n g   o p ti o n s   w i t h   s m a l l e r   d e l a y   i n   e n d   to   e n d   c o m m u n i c a ti o n   a n d   c a n   b e u s e d   f o r   ti m e   c r i ti c a l   r e a l   ti m e   a p p l i c a t i o n s H e n c e we   c o n s i d e r   th e   o v e r a l l   e n e r g y   c o n s u m p ti o n f o r   th e   c a s e s c o n s i d e r e d   to   c o n f i r m   th a q u a s i   r a n d o m   d e p l o y m e n ts   o u t p e r f o r m th e   o th e r d e p l o y m e n t s c h e m e s . 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T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 E v a l u a ti n g  Q u a s i  R a n d o m   De p l o y m e n t i n  Z i g b e e  B a s e d  W i r e l e s s  S e n s o r  Ne t wo r k s ( Itu  S n i g d h ) 1 4 7 F i g u r e   5 . M A l a y e r  s ta ti s ti c s  f o r  A O DV  p r o to c o l  f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d  q u a s i  r a n d o m s c e n a r i o s F i g u r e   6 . M A l a y e r  s ta ti s ti c s  f o r  B e l l m a n  F o r d  a l g o r i th m   f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d   q u a s i r a n d o m  s c e n a r i o s F i g u r e   7 . M A l a y e r  s ta ti s ti c s  f o r  DS R p r o to c o l  f o r  d e t e r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d   q u a s i  r a n d o m s c e n a r i o s F i g u r e   8 . M A l a y e r  s ta ti s ti c s  f o r  DY M O  p r o to c o l  f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d  q u a s i  r a n d o m s c e n a r i o s F i g u r e   9 . M A l a y e r  s ta ti s ti c s  f o r  F i s h e y e  p r o t o c o l  f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d   q u a s i  r a n d o m s c e n a r i o s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 T E L KO M NIK A V o l . 1 5 , No . 1 , J u l y   2 0 1 5 : 1 4 2 1 5 0 1 4 8 It  i s   s e e n   f r o m F i g u r e 1 0 ,   1 1 1 2   ,1 3 a n d   1 4   t h a t,  t h o u g h   th e   e n e r g y   c o n s u m e d   i n tr a n s m i m o d e   i s   n e a r l y e q u a l   f o r   a l l   th e   d e p l o y m e n s c h e m e s   i r r e s p e c ti v e   o f   th e   e m p l o y e d b a c k b o n e   s tr u c tu r e f o r a l l   th e   p r o to c o l s c o n s i d e r e d ;   th e   e n e r g y   c o n s u m e d   i n   i d l e   m o d e   a n d r e c e p ti o n   m o d e   i s   s i g n i f i c a n tl y   l e s s   f o r   q u a s i   b a s e d   d e p l o y m e n t. T h i s   s h o w s   th e   i m p a c o f n u m b e r   o f   r e tr a n s m i s s i o n s   a n d   p a c k e f o r w a r d i n g   th a n e e d s   t o   b e   d o n e   f o r   s u c c e s s f u l p a c k e t d e l i v e r y . F i g u r e   1 0 E n e r g y  c o n s u m p ti o n  f o r  A O DV  p r o t o c o l  f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d   q u a s i  r a n d o m s c e n a r i o s F i g u r e   1 1 E n e r g y  c o n s u m p ti o n  f o r  B e l l m a n  F o r d  a l g o r i th m  f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d  q u a s i r a n d o m  s c e n a r i o s F i g u r e   1 2 E n e r g y  c o n s u m p ti o n f o r  DS p r o to c o l  f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d  q u a s i  r a n d o m s c e n a r i o s F i g u r e   1 3 E n e r g y  c o n s u m p ti o n  f o r  D Y M O   p r o to c o l  f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m  a n d   q u a s i  r a n d o m s c e n a r i o s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 E v a l u a ti n g  Q u a s i  R a n d o m   De p l o y m e n t i n  Z i g b e e  B a s e d  W i r e l e s s  S e n s o r  Ne t wo r k s ( Itu  S n i g d h ) 1 4 9 F i g u r e   1 4 E n e r g y  c o n s u m p ti o n  f o r  F i s h e y e   p r o to c o l  f o r  d e te r m i n i s ti c , r a n d o m a n d  q u a s i  r a n d o m s c e n a r i o s 4 .2 . E f f e c t  o f V a r y in g  T r a n s m is s io n   P o w e r o n  t h e   P e r f o r m a n a c e  o f Q u a s i  B a s e d  N e t w o r k s A s   i w a s   o b s e r v e d   th a w i t h   i n c r e a s e   o f   th e   tr a n s m i s s i o n   r a n g e   m o r e   n u m b e r   o f   n o d e s wa s   a b l e   t o   c o n n e c t to   t h e   c o m m u n i c a ti o n   b a c k b o n e   i n c a s e   o f   a   r a n d o m   d e p l o y m e n t,  we v a r i e d   th e   tr a n s m i s s i o n   p o we r   o f   th e   n o d e s . S i n c e   th e   B e l l m a n   f o r d   a l g o r i th m   i s   b a s e d   o n   th e s h o r te s p a th   s e l e c t i o n t h a i s   e m p l o y e d   w h e n   w e   c o n s tr u c t h e m i n i m u m   s p a n n i n g   tr e e c o n n e c ti o n s   f o r   th e   n e t wo r k w e   a d o p i f o r o u r   f u r th e r   a n a l y s i s B y   a   c h a n g e   i n   th e tr a n s m i s s i o n   p o we r th e   c o n n e c ti o n   b a c k b o n e   c h a n g e d   a n d   r e s tr u c tu r e d   th e   tr e e   f o r   th e   a b o v e m e n ti o n e d  s c e n a r i o s . B y  th i s  s tr a te g y   w e  tr i e d  to  r e d u c e  th e  to t a l   n u m b e r  o f  p a c k e t d r o p s  d u e  t o n o  r o u t e  o r  t h e   l o s s  o f  a c k n o w l e d g e m e n t . F i g u r e   1 3 A v e r a g e  n u m b e r  o f  p a c k e t d r o p s F i g u r e   1 4 P a c k e t d r o p s  d u e  to  c h a n n e l   a c e s s f a i l u r e F i g u r e   1 5 P a c k e t d r o p s  d u e  to   n o  a c k n o w l e d g e m e n t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IS S N: 2 3 0 2 - 4 0 4 6 T E L KO M NIK A V o l . 1 5 , No . 1 , J u l y   2 0 1 5 : 1 4 2 1 5 0 1 5 0 T h e   f o l l o w i n g   F i g u r e 1 3   s h o w s   th a th e   t o ta l   n u m b e r   o f   l o s s e s   i n   c a s e   o f   q u a s i s tr a te g y i s   a l w a y s   l e s s   th a n b o th   th e   d e te r m i n i s ti c   a n d   r a n d o m   d e p l o y m e n ts He n c e   w e   c a n   i n f e r   th a b y u s i n g   q u a s i   b a s e d   d e p l o y m e n w e   c a n e n s u r e   a   r o b u s c o m m u n i c a ti o n   w i th   f e w e r   l o s s e s I n F i g u r e 1 4   a n d   1 5   we   s e e   th a th e   n u m b e r   o f   p a c k e d r o p s   d u e to   c o n g e s ti o n   o r   c o l l i s i o n   i s d r a s ti c a l l y   l e s s e r   th a n   r a n d o m   s tr a te g y   a n d   a l m o s e q u a l   to   t h e   d e t e r m i n i s ti c   m e t h o d . M o r e o v e r f o r   th e   s a m e   tr a ff i c   l o a d   th e r e i s l e s s e r   n u m b e r   o f   r e tr a n s m i s s i o n s   a th e   m a c   l e v e l   a s   d e p i c te d i n  f i g u r e . 5 . Co n c lu s io n T h i s   p a p e r i s   a   s tu d y   o n   t h e   e f f e c o f   v a r y i n g   d e p l o y m e n o n   t h e   r e q u i r e d   tr a n s m i s s i o n p a r a m e te r s It  i s   o b s e r v e d   th a t f o r   a   s e n s o r   n e t w o r k   th e r e   i s   n o   s tr i n g e n t   r e q u i r e m e n f o r m a x i m i z i n g   t h e   t h r o u g h p u a s   m o s o f   th e   a p p l i c a ti o n d o m a i n s   i n c o r p o r a te   r e d u n d a n t tr a n s m i s s i o n   o f   th e   d a ta It  i s   th e   e f f e c ti v e   d a t a   d e l i v e r y   th a i s   m o r e   i m p o r ta n t;  b e   i t i n   t e r m s   o f o p ti m a l  e n e r g y  o r   i n  t e r m s   o f  r e d u c e d   l a te n c y . T h e s e   p a r a m e te r s  a r e  a s s o c i a te d   wi th   th e   e n e r g y wa s ta g e a n d   t h e   d e l a y   i n   tr a n s m i s s i o n   wh e n   r e tr a n s m i s s i o n s   a r e   r e q u i r e d   a t h e   d i f f e r e n l a y e r s o f   th e   n e t wo r k   s ta c k Q u a s i b a s e d   d e p l o y m e n s tr a t e g y   o f f e r s   th e   r e d u c ti o n   i n   d e l a y   a n d   th e e n e r g y  l o s s  th r o u g h  e f f i c i e n t p l a c e m e n t o f  s e n s o r s . A s   q u a s i   r a n d o m   d e p l o y m e n s tr a te g y   p e r f o r m s   b e tte r   t h a n   b o th   d e t e r m i n i s ti c   a n d r a n d o m   d e p l o y m e n ts we c a n   i n f e r   th a t h e r e   i s   a   s u b s ta n t i a l   s a v i n g   i n   th e   e n e r g y   d u e   to r e tr a n s m i s s i o n s   a n d   c o n g e s ti o n He n c e   w e   c a n s u g g e s th a f o r   a p p l i c a t i o n s   t h a r e q u i r e   r o b u s t c o m m u n i c a ti o n   o r   wh e r e   th e   n e t wo r k   i s   p r o to c o l   s p e c i f i c   q u a s i r a n d o m c a n b e   u s e d   a s   a d e p l o y m e n s tr a te g y   to   a c h i e v e   t h e   c l a i m e d   q u a l i t y   o f   s e r v i c e W e   a d v o c a t e   a   s tr a te g y   t h a t c a n b e   a d o p te d   f o r   f u r th e r   r e s e a r c h a   m e th o d   t h a t   c a n   b e   u s e d   wi th   th e   e x i s ti n g   s t a n d a r d   l i t e r a te wo r k s  to  e n h a n c e a n d  o p t i m i z e  t h e  q u a l i t y   o f  s e r v i c e c r i te r i a   o f  s e n s o r  n e t wo r k s . A c k n o w le d g e m e n t s T h e   a u th o r s   wi s h   t o   a c k n o wl e d g e   th e   f i n a n c i a l   s u p p o r r e c e i v e d   f r o m   Un i v e r s i t y   G r a n t c o m m i s s i o n , Ne w  D e l h i , I n d i a  f o r  c a r r y i n g   o u th i s  r e s e a r c h  u n d e r   S A P  II  p r o g r a m m e . Re f e r e n c e s [ 1 ] R N i a t i , e t a l . D e p l o y m e n t o f   S p a re   N o d e s   i n   W i re l e s s   Se n s o N e t w o rk s . I F I I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e o n   W i r e l e s s   a n d O p t i c a l   C o m m u n i c a t i o n s   N e t w o rk s . 2 0 0 6 : 5 . [ 2 ] R Ku l k a r n i ,   G K Ve n a y a g a m o o rt h y . Bi o - i n s p i re d   A l g o r i t h m s   f o Au t o n o m o u s   D e p l o y m e n t   a n d L o c a l i z a t i o n   o f Se n s o N o d e s . I EEE T ra n s a c t i o n s   O n   S y s t e m s ,   M a n ,   An d   C y b e rn e t i c s - Pa rt   C : Ap p l i c a t i o n s a n d   R e v i e w s . 2 0 1 0 ; 4 0 ( 6 ) : 6 6 3 - 6 7 5 . [ 3 ] Z Sh e n , e t a l .   G e n e ri c   F ra m e w o rk   f o O p t i m a l   M o b i l e   Se n s o R e d e p l o y m e n t . I EEE  T ra n s a c t i o n s   O n Ve h i c u l a r T e c h n o l o g y . 2 0 1 0 ; 5 9 ( 8 ) : 4 0 4 3 - 4 0 5 7 . [ 4 ] X u , e t a l . R e l a y   N o d e   D e p l o y m e n t   St ra t e g i e s   i n   H e t e ro g e n e o u s   W i r e l e s s   Se n s o N e t w o rk s . I EEE T ra n s a c t i o n s   o n M o b i l e   C o m p u t i n g . 2 0 1 0 ; 9 ( 2 ) . [ 5 ] I Y C h o i , e t a l . G ri d - b a s e d   A p p ro a c h   f o En e r g y - Ba l a n c e d   N o d e   D e p l o y m e n t   C o n t ro l   i n W i re l e s s Se n s o r   N e t w o rk s . I n t e r n a t i o n a l C o n f e re n c e   o n   C o n v e r g e n c e   a n d   H y b ri d   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y . 2 0 0 8 ; 2 : 2 7 8 - 2 8 5 . [ 6 ] Ba l i s t e r , Sa n t o s h   Ku m a r. R a n d o m   v s .   D e t e rm i n i s t i c   D e p l o y m e n t   o f   Se n s o r s   i n   t h e   Pre s e n c e   o f F a i l u r e s   a n d P l a c e m e n t   Erro rs . I N F O C O M   2 0 0 9 . 2 0 0 9 : 2 8 9 6 - 2 9 0 0 . [ 7 ] E J a f e r , e t a l . A s t u d y   o f   t h e   R F   c h a ra c t e r i s t i c s   f o W i re l e s s   Se n s o D e p l o y m e n t   i n   Bu i l d i n g En v i ro n m e n t . I n t e rn a t i o n a l C o n f e re n c e   o n   Se n s o T e c h n o l o g i e s   a n d   Ap p l i c a t i o n s , SEN SO R C O M M ' 0 9 . 2 0 0 9 : 2 0 6 - 2 1 1 . [ 8 ] R M a c h a d o , e t a l . Ad a p t i v e   d e n s i t y   c o n t ro l   i n   h e t e r o g e n e o u s   w i re l e s s   s e n s o n e t w o rk s   w i t h   a n d w i t h o u t   p o w e r m a n a g e m e n t . I ET   C o m m u n i c a t i o n . 2 0 1 0 ; 4 ( 7 ) : 7 5 8 - 7 6 7 . [ 9 ] D   W a n g , e t a l . C o v e ra g e   a n d   L i f e t i m e   O p t i m i z a t i o n   o f   W i re l e s s   Se n s o r   N e t w o rk s   w i t h   G a u s s i a n D i s t ri b u t i o n . Sp e c i a l I s s u e   o n   Ve h i c u l a A d   H o c   a n d   Se n s o r   N e t w o rk s ,   I EEE  T ra n s a c t i o n s   o n   M o b i l e C o m p u t i n g . 2 0 0 8 ; 7 ( 1 2 ) . [ 1 0 ] C C i rs t e a , e t a l . Pa c k e t   l o s s   a n a l y s i s   i n   w i r e l e s s   s e n s o n e t w o rk s   ro u t i n g   p ro t o c o l s . 3 5 t h   I n t e rn a t i o n a l C o n f e re n c e   o n T e l e c o m m u n i c a t i o n s   a n d   Si g n a l Pro c e s s i n g   ( T SP ) . 2 0 1 2 : 3 7 - 4 1 . [ 1 1 ] J Z h a o , R G o v i n d a n . U n d e rs t a n d i n g   p a c k e t   d e l i v e ry   p e rf o rm a n c e   i n   d e n s e   w i re l e s s   n e t w o rk s . 1 s t i n t e rn a t i o n a l   c o n f e re n c e   o n   E m b e d d e d   n e t w o rk e d   s e n s o r   s y s t e m s . 2 0 0 3 : 1 - 1 3 . [ 1 2 ] Y   Z h o u , e t a l . An   i n d e x - b a s e d   s e n s o r - g ro u p i n g   m e c h a n i s m f o e f f i c i e n t   f i e l d - c o v e ra g e   w i re l e s s   s e n s o r n e t w o rk s . I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n s , I C C ' 0 8 . 2 0 0 8 : 2 4 0 9 - 2 4 1 5 . Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.