CROSS-LAYER SELF-HEALING MECHANISMS IN WIRELESS NETWORKS

Abstract
The use of wireless mobile ad-hoc networks (MANETs) has gained rapid momentum, both in the commercial and non-commercial sectors. In the commercial sector, sensor networks are being considered for deployment for a wide variety of purposes including to sense robustness of elevators, bridges, and other structures and to explore the earth (e.g., oil, soil type, etc.). Examples in the non-commercial (military) sector include the use of MANETs in the battlefield. Regardless of the particular sector in which MANETs are being employed, one thing is common: MANETs are being used to collect, process, and relay vital information. As a result, it is critical that nodes in these networks be equipped to make decisions to ensure the integrity of information in an inherently unreliable environment. In this paper, we propose a Cross-layer Approach To Self-healing (CATS), in which nodes use information from each layer of the protocol stack to help the routing protocol maintain network reliability in the presence of failures. These actions serve both to provide uninterrupted communications amidst unforeseen failures and also to reduce packet latency and energy consumption.
by Christopher M Sadler, Latha Kant and Wai Chen

O artigo descreve uma plataforma cross-layer para tornar um nó móvel resistente a falhas. A informação para fazer isso está espalahada ao longo das camadas e por isso ele propõe uma arquitetura Cross-Layer. Ele mostra que informação ele usa de cada camada:

1. Física: Monitora bateria, memória e CPU. Quando um desses recursos se tornar escasso, ele pára as tarefas não críticas das camadas acima para garantir que tarefas críticas consigam ser executadas
2. MAC: Gera estatísticas sobre a taxa de colisões e taxa de congestionamento (local). A partir daí ele faz controle de potência.
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3. Rede: Encontra nós não alcançáveis e muda rotas. Entrega essa informação para a aplicação que pode passar a se comunicar com outro nó.
4. Transporte: À medida que recebe pacotes duplicados, ele extrai alguma informação sobre a latência da rota pois pacotes recebidos duas vezes indicam que a rota tá demorando tanto para entregar o pacote que o remetente acha que a mensagem se perdeu e envia uma duplicata. Ele usa essa informação na camada de rede para tentar achar uma nova rota.
5. Aplicação: Cria uma lista de nós intercambeáveis. Se ele se comunica com o nó N1 ele cria uma lista de outros nós com a mesma capacidade de N1. No caso de N1 falhar, ele passa a se comunicar com um da lista.