I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   16 ,   N o .   2 N o v e m b e r   201 9 ,   pp.   9 06 ~9 16   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 2 . pp9 06 - 9 16             906       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   L i n k - st a t e   Qo S   r o u t i n g   p r o t o c o l   u n d e r   v a r i o u s m o b i l i t y   m o d e l s       S afaa  Laq t i b 1 ,   K h al i d   E l   Y as s i n i 2 ,   M o u l ay  Lah c e n   H as n a ou i 3   1 , 2 I n f o r m a t i c s   a nd   A ppl i c a t i o ns   L a bo r a t o r y   ( I A ) ,   D e p a r t m e n t   o f   M a t he m a t i c s   a nd  C o m pu t e r   S c i e nc e ,   F a c ul t y   o f   S c i e nc e s ,   M o ul a y   I s m a i l   U n i v e r s i t y ,   M o r o c c o   3 R e s e a r c h   T e a m :   I S I C   E S T M ,   L 2M I   L a bo r a t o r y ,   E N S A M   M o ul a y - I s m a i l   U n i v e r s i t y ,   M o r o c c o       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J a 1,   20 19   R e v i s e M a 10,   20 19   A c c e pt e A p r   25 ,   2019     M o bi l e   A H o c   N e t w o r ( M A N E T )   c o ns i s t s   o f   a   g r o up  o f   m o bi l e   o r   w i r e l e s s   no de s   t ha t   a r e   p l a c e r a ndo m l y   a nd  dy na m i c a l l y   t ha t   c a us e s   t he   c o nt i nua l   c ha ng e   be t w e e no de s .   A   m o bi l i t y   m o de l   a t t e m pt s   t o   m i m i c   t he   m ov e m e nt   o f   r e a l   m o bi l e   no de s   t ha t   c ha ng e   t he   s pe e a nd  d i r e c t i o w i t t i m e .   T h e   m o bi l i t y   m o de l   t ha t   a c c ur a t e l y   r e pr e s e n t s   t h e   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   t he   m o bi l e   no de s   i a n   a ho c   ne t w o r i s   t he   ke y   t o   e xa m i n e   w he t he r   a   g i v e pr o t o c o l .   T he   a i m   o f   t hi s   pa pe r   i s   t o   c om pa r e   t he   pe r f o r m a nc e   o f   f o ur   di f f e r e n t   m o bi l i t y   m o de l s   ( i . e .   R a n do m   W a y po i nt ,   R a ndo m   D i r e c t i o n,   R a nd o m   w a l k,   a nd  S t e a dy - S t a t e   R a ndo m   W a y po i nt )   i M A N E T .   T h e s e   m o de l s   w e r e   c o n f i g ur e w i t O pt i m i z e L i n S t a t e   R o ut i ng   ( O L S R )   p r o t o c o l   unde r   t h r e e   Q o S   ( Q ua l i t y   of   S e r v i c e )   m e t r i c s   s uc a s   t h e   P a c ke t   D e l i v e r y   R a t i o   ( P D R ) ,   T hr o ug hput ,   E nd - to - E nd  d e l a y .   T he   s i m ul a t i o r e s ul t s   s ho w   t he   e f f e c t i v e ne s s   o f   S t e a dy - S t a t e   R a ndo m   W a y p o i nt   M o bi l i t y   M o de l s   a nd   e nc o ur a g e   f ur t h e r   i nv e s t i g a t i o ns   t o   e x t e nd  i t   i n   o r de r   t o   g ua r a nt e e   o t he r   Q o S   r e q ui r e m e nt s .   Ke y w or ds :   M A N E T   M ob i l i t y   m o de l s   O L S R   pr o t o c o l   Ro ut i n p r o t o c ol   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S a f a a   L a q t i b ,     In f o r m a t i c s   a n d   A pp l i c a t i o n s   L a bo r a t o r y   (IA ),   D e pa rt m e n t   o f   M a t h e m a t i c s   a n d   Co m put e S c i e n c e ,     F a c ul t y   of   S c i e n c e s ,   M o ul a y   Is m a i l   U ni v e r s i t y ,   M e kn e s ,   M o ro c c o .     E m a i l :   l a q. s a f a a @ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     M A N E T   i s   a   g r o up  o f   m ob i l e   n o de s   t ha t   w i r e l e s s l y   c o m m u ni c a t e   t o ge t h e r.   T hi s   m e a n s   t ha t   m o b i l e   n o de s   a r e   a b l e   t o   c o m m u n i c a t e   a n d   s h a r e   i n f o rm a t i o w i t h o ut   t h e   n e e o f   a n y   c e n t r a l   de v i c e   [1].   T h e   m o b i l e   n o de s   c a n   p l a y   t h e   r o l e s   o f   b o t h   h o s t s   a n d   r o ut e r s .   T h e   l a c o f   f i xe i n f ra s t r uc t u r e   i n   a   M A N E T   c a us e s   di ve r s e   t y p e s   of   c h a l l e n ge s .   T h e   b i gge s t   c h a l l e n ge   a m o ng  t h e m   i s   r o ut i ng.   R o ut i n g   i s   t h e   p r o c e dur e   u s e t o   s e t   up  a n   i de a l   a nd   e f fe c t i ve   r o ut e   b e t w e e n   n o de s .   A n   a h o c   r o ut i n g   p r o t o c o l   i s   a   s t a nda r d ,   t ha t   c o nt r o l s   h o w   n o de s   de c i de   w h i c h   w a y   t o   r o ut e   pa c ke t s   b e t w e e n   t h e m   i n   a   m o b i l e   a d - h o c   n e t w o r k.   T h e   n o de   m o b i l i t y   of   M A N E T   m a ke s   t h e   n e t w o r t o po l og y   t o   c h a nge   w i t h   t i m e ,   a n M A N E pe r f o r m a n c e s   n e e t o   be   d y n a m i c a l l y   a da pt e t o   s uc h   c ha n ge s .   H e n c e ,   t h e   n e t w o r ki n a nd  a pp l i c a t i o pr o t o c o l   pe r fo r m a n c e s   of   m ob i l e   a h o c   n e t w o r ks   a r e   hi g hl y   a ff e c t e by   t h e   f r e que n c y   of   n e t w o r t o po l o g y   c h a nge s .   f o r   t hi s   r e a s o n ,   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   M A N E T   n e e ds   t o   be   s t udi e i n   e x i s t e n c e   o f   m o b i l i t y   m o de l s .     T h i s   pa pe r   p r e s e nt s   a n   a na l y s i s   s t ud y   o m ob i l i t y   m o d e l s   of   M A N E T   ut i l i z i ng  O L S R   t h r o ug h   a   c a s e   s t udy .   Q o S   (Q ua l i t y   of   S e r v i c e )   m e t ri c s   s uc h   a s   t h e   P a c ke t   D e l i v e r y   R a t i o   (P D R ),   T hr o ug h pu t ,   E nd - to - E nd  de l a y   a r e   ut i l i z e t o   a na l y z e   t h e   i m p a c t   o f   m o b i l i t y   m ode l s   o n   t h e   O L S R   r o ut i n g   p r o t o c o l   u n de r   t w s c e n a r i o s   (v a r y i n t h e   n u m b e r ,   v a r y i n t h e   s pe e of   n o d e s ).   R e s ul t s   s h ow   t h a t ,   i n de e d,   t h e   m o b i l i t y   m o d e l   ha s   a   s i g n i f i c a n t   i n f l ue n c e   o n   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   n e t w o r k.     T o   o ur   kn o w l e dge ,   s o m e   pu b l i s h e s i m u l a t i o n   r e s ul t s   i g n o re   t h e   " s t e a d y - s t a t e "   di s t r i b ut i o n ,   k n o w n   a s   t h e   s t a t i o n a r y   di s t r i b ut i o n   i n   t h e   p r o b a b i l i t y   l i t e ra t u r e ,   t hi s   pa pe r   f o c us e o n   t h i s   di s t ri b ut i o by   us i n g   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       L i nk - s t a t e   Q o S   r out i ng   pr ot o c o l   un de r   v ar i ous   m ob i l i t y   m od e l s   ( Saf a L aq t i b )   907   s t e a dy - s t a t e   ra n do m   w a y po i n t   f o r   t h e   f i r s t   t i m e   unde r   M A N E T   a nd  c o m pa r e i t   w i t h   v a ri o us   m o b i l i t y   m o de l s ,   na m e l y :   R a n do m   W a y p o i n t ,   R a ndo m   W a l a n d   R a ndo m   D i r e c t i o n.   T h e   s t e a dy - s t a t e   ra n do m   w a y p o i n t   c a n   b e   c o n s i de r e a s   a   re c e n t   a dv a n c e   i n   m o b i l i t y   m o de l i n g   f o r   m o b i l e   a h o c   n e t w o r ks   a n s h o ul t a ke   t h i s   di s t r i b ut i o i nt o   a c c o un t   i n   r e c e n t   r e s e a r c h   i n   t hi s   f i e l d.     T h e   r e m a i n s   o f   t h e   pa pe r   a r e   s o rt e o ut   a s   f o l l ow s :   i n   s e c t i o t w o   w e   t a l k   a b o ut   t h e   di f f e r e n t   m o b i l i t y   m o de l s   ut i l i z e a s   a   pa rt   o t h e   s i m u l a t i o n.   A t   t ha t   po i n t ,   w e   i n t r o d uc e   t h e   de s c r i pt i o n   o f   O L S R   r o ut i n p r o t o c o l   i n   s e c t i o n   t hr e e .   S e c t i o n   f o ur   e xhi b i t s   t h e   di v e r s e   m e t ri c s   us e t o   t h e   s i m ul a t i o n   a nd  a na l y s i s .   A t   l o n l a s t ,     w e   c l o s e   i n   s e c t i o f i v e .       2.   M O B I LI T Y   M O D E LS     S e ve r a l   m o b i l i t y   m o de l s   h a v e   b e e n   p r o po s e t o   e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   a   m o b i l e   a h o c     n e t w o r p r o t o c o l .     2 . 1 .       R an d o m   Wayp o i n M o b i l i ty   M o d e l   T h e   R a n do m   W a y po i n t   (R W P m ob i l i t y   m o de l   h a s   b e e n   e xt e n s i v e l y   us e i n   m o b i l e   a h o c   n e t w o r s i m ul a t i o n s .   I n   t hi s   m o de l ,   t h e   m o b i l e   n o de s   a r e   i n i t i a l l y   di s t ri b ut e r a ndo m l y   a r o u n t h e   s i m ul a t i o n   a r e a .   e a c n o de   i s   ra n do m l y   c h o o s i n i t s   l o c a t i o n   (x 0,   y 0),   de s t i na t i o n   c o o r di na t e s   (x 1,   y 1),   s pe e of   m ov e m e n t   S ,     a n t h e   a m o u n t   o f   t i m e   t ha t   i t   w i l l   p a us e   w h e n   i t   r e a c h e s   t he   de s t i na t i o n .   t h e   po i n t s   (x 0,   y 0)  a n (x1 ,   y 1)  a r e   c h o s e n   i n de pe n de n t l y   a n u ni f o r m l y   o n   t h e   r e gi o i w h i c h   t h e   n o de s   m o v e .   T h e   s pe e i s   c h o s e n   f r o m   a   uni f o r m   d i s t ri b ut i o i t h e   i nt e r v a l   (v 0,   v 1).   O n c e   t h e   p a us e   t i m e   e xp i r e s ,   t h e   n o de   c h o o s e s   a   n e w   de s t i na t i o n ,   s pe e d,   a n pa us e   t i m e .   T h e   m o v e m e n t   of   a   n o de   f r o m   t h e   s t a r t i n po s i t i o n   (w a y p o i n t t o   i t s   n e xt   de s t i na t i o (w a y p o i n t )   i s   k n o w n   a s   o n e   m o v e m e n t   e po c h .   M o r e ov e r ,   t h e   m o de l   pe r m i t s   n o de s   t o   pa us e   b e t w e e n   t w s e que n t i a l   t ra v e l s   fo r   a   c e r t a i n   pe ri o o f   t i m e .   T hi s   pe r i o (P a us e   T i m e i s   ha b i t u a l l y   f i xe t o   a   c o n s t a nt   v a l ue   (T pa us e [2].   In   t h e   r a n do m   w a y po i n t   m o de l ,   s pe e a n pa u s e   t i m e   a r e   t h e   t w o   k e y   pa r a m e t e r s   t h a t   de c i de   t h e   m o b i l i t y   be h a v i o ur   o f   n o de s   [3] .     2. 2 .       R an d o m   D i r e c ti o n   M o b i l i ty   M o d e l   T h e   R a ndo m   D i r e c t i o m o de l   w a s   c r e a t e t o   a v o i t h e   i s s ue   of   de n s i t y   w a v e   c a us e by   r a n do m   w a y p o i n t   m o b i l i t y   m o de l .   A   de n s i t y   w a v e   i s   t h e   c l us t e ri n of   n o de s   i n   a   s i n gl e   pi e c e   of  t h e   s i m u l a t i o n   f i e l d.     In   t h e   ra n do m   d i r e c t i o n   m o de l   t h e   n o de   r a ndo m l y   a n u n i f o rm l y   c h oo s e   a   di r e c t i o n   a nd  i t   m o v e s   a l o n u nt i l   t h e   po i nt   w h e n   i t   a c h i e v e s   t h e   b o un d a r y ,   w h e n   t h e   n o de   a c h i e v e s   t h e   b o un da r y   of   t h e   s i m u l a t i o f i e l a nd   s t o ps   i n   t h e   pa us e   t i m e ,   t h e n   i t   ra n do m l y   c h o o s e s   a n o t h e r   d i r e c t i o n   t o   t h e   m o v e m e n t .   I n   s uc h   w a y ,   t h e   n o de s   a r e   u n i f o rm l y   di s s e m i n a t e i n s i de   t h e   s i m ul a t i o n   f i e l [4].     2. 3 .       R an d o m   w al k   M o b i l i ty   M o d e l   T h e   R a ndo m   W a l k   M o de l   a l s o   c a l l e B r o w n i a n   m o t i o n   w a s   de s c r i b e m a t h e m a t i c a l l y   by   E i n s t e i 1926  [5] ,   t o   r i v a l   t h e   u n p r e di c t a b l e   m o ve m e n t   o f   pa r t i c l e s   i n   ph y s i c s .   s i n c e   s o m e   m ob i l e   n o de s   a r e   a c c e pt e t m o ve   i n   a   s udde n   w a y ,   R a n do m   W a l M o b i l i t y   M o de l   i s   pro pos e t o   i m i t a t e   t h e   u n p r e di c t a b l e   m o v e m e n t   of  n o de s .   T h e   R a ndo m   W a l M o de l   h a s   s i m i l a r i t i e s   w i t h   T he   R a n do m   W a y po i n t .   W e   c a n   t h i nk  t h e   R a n do m   W a l M o de l   a s   t h e   pa rt i c u l a r   R a n do m   W a y p o i n t   M o de l   w i t h   z e r o   pa us e   t i m e .   i n   a n y   c a s e ,   e a c h   m o ve m e n t   i t h e   R a n do m   W a l M o b i l i t y   M o de l   h a ppe n s   i n   e i t h e r   a   c o n s t a n t   t i m e   i n t e r v a l   t   o r   a   c o n s t a nt   d i s t a n c e   t ra v e l l e d   d.   F o r   e a c h   n e w   i n t e r v a l   t ,   e v e r y   n o de   r a n do m l y   a n u ni f orm l y   c h o os e s   i t s   n e w   di r e c t i o n         f r o m   [0,   ].     In  l i ke   w a y ,   t h e   n e w   s pe e t a ke s   f r o m   a   u n i f o r m   d i s t ri b ut i o o a   G a us s i a di s t r i b ut i o f r o m   [0 ,         ].   S ub s e que n t l y ,   a l s o   t i m e   i nt e r v a l   t ,   t h e   n o de   m o v e s   w i t t h e   s pe e (s )   v e c t o r   (                 ,                 [6] .     T h e   R a n do m   W a l M o de l   i s   a   m e m o r y   l e s s   m ob i l i t y   pr o c e s s   w h e r e   t h e   i n f o r m a t i o n   a b o ut   t h e   pa s t   s t a t us   i s n' t   ut i l i z e f o r   t h e   f ut ur e   c h o i c e .   i n   o t h e r   w o r ds ,   t h e   p r e s e n t   s pe e i s   a ut o n o m o us   w i t h   i t s   pa s t   s pe e a n t h e   f ut ur e   s pe e i s   a l s o   i n de pe n de nt   w i t i t s   p r e s e nt   s pe e [7] .     2. 4    S t e ad y - S tat e   R an d o m   Wayp o i n M o b i l i ty   M o d e l   T h i s   m o de l   i n   v i e w   of   R a n do m   W a y po i n t   M o b i l i t y   ( R W M )   M o de l   fo r   c a s e   w h e n   s pe e d,   p a us e   a n d   po s i t i o n   a r e   u n i f o r m l y   di s t r i b ut e ra n do m   v a ri a b l e s .   T h e   di s t i n c t i o n   i s   t ha t   t h e   c h o i c e   o t h i s   p a r a m e t e r   i s   n o t   f r o m   u n i f o r m   d i s t r i b ut i o n   b ut   r a t h e r   f r o m   s t a t i o n a r y   di s t ri b ut i o n   o f   R W M   m o de l .     2. 5 .   S tat i o n ar D i s tr i b u ti o n   (w i th   P au s i n g)   S uppo s e   S   i s   t h e   s pe e o f   a   N o de   a nd   (X ,   Y )   i s   t h e   x   a nd   y   c o o r di n a t s   o f   t h e   n o de .   L e t     (   )   b e   t h e   s t a t i o n a r y   de n s i t y   o f   S   a n d   l e t     (   )   b e   t h e   s t a t i o na r y   de n s i t y   of   X   (a n d   o f   Y ,   s i n c e   t h e   x - c o o r di n a t e   a nd  y - c oo r di n a t e   a r e   i de n t i c a l l y   di s t ri b ut e d)  i f   t h e r e   i s   n o   p a us i n g .   T h e   e xp r e s s i o n s   f o r     (   )   a n d     (   )   a r e   g i v e n   i (1)  a n (2).   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   2 N o v e m be r   2 019   :     9 06 - 9 1 6   908       (   )   ,               (               )                                                                                                            (1)       (   )     (                                   )   (                       )   (2)     d                                                  (                                   )   (                       )       d                                                      (                     )     (                     )                                                                                                                                        A s s um e   t ha t   a t   e v e r y   de s t i na t i o n ,   a   pa us e   t i m e   P   i s   pi c ke by   a   p r o b a b i l i t y   de n s i t y   f un c t i o n     (   )       In  p ra c t i c e ,     (   )   i s   t y pi c a l l y   a   u n i f o r m   d i s t r i b ut i o n ,   a t   t h e   s a m e   t i m e ,   o a   f unda m e nt a l   l e v e l ,   t h i s   n e e n o t   b e   s o .   a ddi t i o n a l l y ,   a c c e pt   t ha t   i s   i n de pe n de nt   o f   S ,   X ,   a n d   Y .   W e   be gi n   by   c o m put i n t h e   p r o po r t i o n   of   t i m e   t h a t   t h e   n o de   i s   pa us e d.   W e   r e f e r   t t h e   t r a v e l   b e t w e e n   t w o   c o n s e c ut i ve   de s t i na t i o n s   a s   a n   e xc u r s i o n.   L e t   T   b e   t h e   t i m e   s pe n t   t ra v e l i ng  o n   a n   e xc u r s i o n,   e xc l udi n pa us e   t i m e .   By   de f i n i t i o n   o f   t h e   R a n d o m   W a y p o i nt   m o b i l i t y   m o de l ,   t h e   n o de s   m ove m e n t   c o n s i s t s   of   pe r i o ds   of   t ra v e l   a l t e rna t i ng  w i t h   pe r i o ds   o f   pa us i ng.   L e t     (   )   de n o t e   t h e   e xpe c t e l e n g t h   o f   a   pa us e   a n d   l e t     (   )   de n o t e   t h e   e xpe c t e t i m e   e l a ps e d   i t ra v e l i n g   b e t w e e n   t w o   pa us e s .   T h e   l o n g - r u p r o po r t i o n   o f   t i m e   s pe n t   pa us e d   i s .                          (   )   (   )     (   )   (3)     T h e   e xpe c t e pa us e   t i m e ,     (   ) de pe n ds   o t h e   di s t ri b ut i o f r o m   w hi c h   t h e   p a us e   t i m e   i s   s a m pl e a n i s   g i v e n   b y       (   )       (   )              (4)     R e c a l l   t ha t     (   )   de n o t e s   t h e   p r o b a b i l i t y   de n s i t y   f un c t i o n   o f   t he   pa us e   t i m e   P .   L e t     (   )   b e   t h e   c um ul a t i v e   di s t ri b ut i o f un c t i o a s s o c i a t e w i t h     (   ) .   B y   a   f un da m e nt a l   r e s ul t   i n   r e n e w a l   t h e o r y   [8],     t h e   c um u l a t i v e   di s t ri b ut i o f un c t i o n   o f         is           (   )           (   )              (   )   (5)     T o   s a m p l e         f r o m   t h e   c um ul a t i v e   di s t ri b ut i o f un c t i o n       (   ) ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   c o m put e   t h e   i n v e r s e           .   T h e n,   c h o o s e   U   uni f o r m l y   o n   (0 , 1)   a nd  l e t                 (   ) .   T h e   i n i t i a l   po s i t i o n   (             ),     i s   c h o s e n   u ni f o r m l y   o t h e   u n i t   s qua r e .   T h e   n o de   r e m a i n s   a t   (             )fo r   a   l e n gt o f   t i m e   e qu a l   t o       .   T h e   i n i t i a l   s pe e o f   t h e   n o de ,   o n c e   t h e   pe ri o d         i s   o v e r ,   i s   c h o s e uni f o r m l y   o n   (             ).   A s   a e xa m p l e ,   s u ppo s e   t h e   pa us e   t i m e   P   i s   d i s t ri b ut e u n i f o r m l y   o n   (                 ) .   T h e   c u m ul a t i v e   di s t ri b ut i o o f   P   i s       (   )           {                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   (6)     A n d   t h e   e xpe c t a t i o n   o f   P   i s     (   )   (                   )   . Co m pu t i n g   t h e   i nt e gra l   i (5 y i e l d                   (   )           {                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               (7)     In v e rt i n g   y i e l ds   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       L i nk - s t a t e   Q o S   r out i ng   pr ot o c o l   un de r   v ar i ous   m ob i l i t y   m od e l s   ( Saf a L aq t i b )   909                 (   )   {                   (                     )                                                                                                                                 (       ) (                     )                                                                                                                                                               (8)     T o   v e r i fy   t h a t   t hi s   i s   t h e   c o rr e c t   i n v e r s e ,   o n e   m a y   c h e c t h a t       (         (   ) )       f o r   0   <   u   <   1.   T h e r e f o r e ,   t o   c h o o s e       ,   c h o o s e   U   un i f o r m l y   o n   (0, 1)  a n d   l e t                   (   )   (9)     A s   a   s pe c i a l   c a s e ,   w h e n                             (           )     T o   c o m put e     (   ) ,   l e t   L   b e   t h e   l e ngt h   of   a n   e xc u r s i o n   a n l e t   S   b e   t h e   s pe e of   t h e   n o de   o n   t ha t   e xc ur s i o n.   N o t e   t ha t ,   a c c o r di ng  t o   t h e   R a n do m   W a y po i n t   m o b i l i t y   m o de l ,   S   i s   c h o s e n   f r o m   a   un i f o r m   di s t ri b ut i o n   o n   (v 0,   v 1)  a t   t h e   be gi nni n o e a c h   e xc ur s i o n.   T h e n ,   T   =   L / S   a n d       (   )   E (L / S )         (   )     (       )   (10)     S i n c e   L   a n d   S   a r e   i nde pe n de n t .   W e   f i r s t   c o m put e     (       ) :       (       )   (       )                                                     (             )                       (11)     T o   c o m put e     (   ) ,   n o t e   t ha t   L   i s   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t w o   po i n t s   c h o s e n   i n de pe nde nt l y   a n d   uni f o r m l y .   T h e r e f o r e ,       (   )     (                     )     (                     )                           (12)                                                                                                             W e   c o m put e   t hi s   i n t e g ra l   n u m e ri c a l l y   t o   ob t a i n       (   )   0. 5214 05   (13)     T h e r e f o r e ,       (   )   0. 5214 05          (             )                       (14)     T h e   r e s ul t   i n   (14 ha s   a l s o   be e n   s h o w n   i [9] .   N o t e   fo r   a   s qu a r e   o f   s i de   a ,     (   )     0. 521405 a ,   a   r e s ul t   i n   (7 c a     b e   us e t o   s h o w   t ha t       E (L )=         *             (                   )               (                 ) +        (                   )                      (                                       )   (15)     N ow ,   l e t       (s b e   t h e   de n s i t y   of   S .   T h e   c o n di t i o n a l   de n s i t y         (s | P a us e d)   i s   e qu a l   t o   t h e   de n s i t y       (s )   i n   (1 ).   F u r t h e rm o r e ,   i f   t h e   n o de   i s   p a us e d,   t h e   s pe e i s   z e r o   w i t p r o b a b i l i t y   1.   T h e r e f o r e ,         (s )=         (s | P a us e d)             +     (s | N o t P a us e d)   (                       )       {                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 (         )                                                                                                                                                                                                                       (16)     L e t       (x)  b e   t h e   de n s i t y   o f   X   (a n o f   Y   s i n c e   t h e   x - c o o r di na t e   a n d   y - c oo r di n a t e   a r e   i de n t i c a l l y   di s t r i b ut e d) .   T h e n ,         (x)=     (x| P a us e d)             +     (x| N o t P a us e d)   (               )   (17)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   2 N o v e m be r   2 019   :     9 06 - 9 1 6   910   w h e r e       (x| N o t   P a us e d)  i s   e qua l   t o   t h e   de n s i t y     (   )   i (2 ),   a nd      (x| P a us e d)  i s   t h e   u n i f o r m   de n s i t y   o n   (0, 1)   s i n c e   t h e   c o o r di na t e s   o f   pa t e n dpo i n t s   a r e   u ni f o r m l y   di s t ri b ut i o [10 ].       3.   O P TI M I ZED   LI N K   S TA TE   R O U TI N G   P R O T O C O L   T h e   O pt i m i z e L i n S t a t e   r o ut i ng  (O L S R i s   a   t a b l e - dr i v e n   pr o - a c t i v e   pr o t o c o l .   It   us e s   t h e   l i nk - s t a t e   s c h e m e   i n   a n   o pt i m i z e m a nn e r   t o   di f f us e   t o p o l o g y   i n f o r m a t i o n.   I n   a   c l a s s i c   l i n k - s t a t e   a l go r i t hm ,   b e c a us e   of  i t s   p r o a c t i v e   (N .   M e gha na t ha n , 2010)   n a t u r e   t h e   r o ut e s   a re   a l w a y s   i m m e di a t e l y   a v a i l a b l e   w h e n   n e e de d.     It   u t i l i z e s   pe r i o di c   e xc ha n ge   o f   m e s s a ge s   t o   ke e up  t o pol o g y   i n f o r m a t i o n   o f   t h e   n e t w o r a t   e a c n o de .   B e s i de s ,   O L S R   ut i l i z e s   M ul t i po i nt   R e l a y s   ( M P R t o   r e duc e   t h e   po s s i b l e   o ve r h e a i n   t h e   n e t w o r p r o t o c o l   i F i gu r e   1 .   I t   l i m i t s   f l o o di n o f   t h i s   c o n t r o l   t ra f f i c   by   ut i l i z i n j us t   t h e   c h o s e   n o de s ,   c a l l e m u l t i po i nt   r e l a y s ,     t o   di f f us e   i t s   m e s s a ge s   i n   t h e   n e t w o r k.   J us t   t h e   m ul t i p o i n t   r e l a y s   of   a   n o de   r e t r a n s m i t   i t s   b r o a dc a s t     m e s s a ge s   [11].     3. 1 .       M u l ti p o i n R e l ays   T h e   i de a   o f   m ul t i po i nt   r e l a y s   (M P R i s   t o   r e duc e   t h e   i n f o rm a t i o n   e xc ha n ge   o v e r h e a d .   E a c n o de   i n   t h e   n e t w o r c h o o s e s   a   s e t   of   n o de s   i n   i t s   n e i g h b o rh o o d,   w h i c h   r e t ra n s m i t   i t s   pa c ke t s .   T hi s   s e t   o f   c h o s e   n o de s   i s   k n o w n   a s   t h e   m ul t i po i nt   r e l a y s   (M P R S of   t h a t   n o de .   T he   n e i g h b o r s   o f   a n y   n o de   N   w h i c a r e   n o t   i i t s   M P R   s e t ,   r e a a nd  p r o c e s s   t h e   pa c ke t   b ut   do n ' t   r e t r a n s m i t   t h e   b r o a dc a s t   pa c ke t   r e c e i v e f r o m   n o de   N .     F o r   t h i s   r e a s o n ,   e v e r y   n o de   m a i n t a i n s   a   s e t   of   i t s   n e i g h b o r s   w h i c h   c a l l e M P R   s e l e c t o r s   of   n o de .   T h i s   i s   a c c o m pl i s h e b y   c h oo s i n n e i g h b o r s   a s   m ul t i po i nt   r e l a y s   ( M P R S ).   E a c h   n o de   c a l c ul a t e s   i t s   o w n   p a r t i c u l a s e t   of  M P R S   a s   a   s u b s e t   of  i t s   s y m m e t r i c   n e i g h b o r   n o de s   pi c ke w i t h   t h e   go a l   t h a t   a l l   t w o   h o n e i g h b o r s   c a n   b e   r e a c h e by   M P R .   T h i s   i m pl i e s   fo r   e a c h   n o de   N   i n   t h e   n e t w o r [12].   F i g u r e   1   s h o w s   f l oo di n a   pa c ke t   i n   a   w i r e l e s s   m ul t i h o n e t w o r f r o m   t h e   c e n t e r   n o de   us i ng  M P R s   (b l ue )           F i gu r e   1 .   F l o o di n a   pa c ke t   i n   a   w i r e l e s s   m u l t i h o p   n e t w o r f r o m   t h e   c e nt e n o de   us i n g   M P R s   (b l ue )       N o de   A   s e l e c t s   t h e   b l ue   n o de s   a s   M P R s   i n   F i gu r e   2 .   A l o ng  t h e s e   l i n e s   e ve r y   o n e   o t h e   t w o   h o p   n o de s   c a n   b e   r e a c h e by   M P R .   N o de   B   w o n ' t   r e t r a n s m i t   t ra f f i c   f r o m   A   t h a t   w i l l   b e   f l o o d e d,   e a c h   n o de   m us t   di s t i ng ui s h   t h e   n e i g h b o r   n o de s   w i t h   w h i c h   i t   h a s   a   d i r e c t   a n d   b i - di r e c t i o na l   l i n k . ,   a l l   l i nks   m us t   b e   c h e c ke i n     t h e   t w o   di r e c t i o n s .   T o   a c h i e v e   t h i s ,   e v e r y   n o de   pe r i o di c a l l y   b r o a dc a s t s   i t s   H E L L O   m e s s a ge s ,   c o n t a i ni n t h e   i n f o r m a t i o a b o ut   i t s   n e i g h b o r s   a n d   t h e i l i nk  s t a t us .   T h e s e   c o n t r o l   m e s s a ge s   a r e   t r a n s m i t t e i n   t h e   b r o a dc a s t   m o de .   T h e s e   a r e   go t t e by   a l l   o n e - h o n e i g h b o r s .   A   H E L L O   m e s s a ge   c o n t a i n s   [ 13]:   T h e   l i s t   o f   a ddr e s s e s   of   t h e   n e i g h b o r s   t o   w h i c h   t h e r e   e xi s t s   a   v a l i b i - di r e c t i o na l   l i n k.   T h e   l i s t   o a dd r e s s e s   of   t h e   n e i g h b o r s   w h i c h   a r e   h e a rd  by   t h i s   n o de   (a   h e l l o   ha s   b e e n   r e c e i v e d)  y e t   t h e   l i n i s n' t   y e t   a pp r o v e a s   b i - di r e c t i o na l ,   i f   a   n o de   di s c ov e r s   h i s   ow n   pa rt i c ul a r   a dd r e s s   i n   a   H E L L O   m e s s a ge ,   i t   c o n s i de r s   t h e   l i n t o   t h e   s e n de r   n o de   a s   b i - di r e c t i o na l .           F i gu r e   2 .   N o de   A   ha s   s e l e c t e t h e   b l ue   n o de s   a s   i t s   M P R s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       L i nk - s t a t e   Q o S   r out i ng   pr ot o c o l   un de r   v ar i ous   m ob i l i t y   m od e l s   ( Saf a L aq t i b )   911   T h i s   H E L L O   m e s s a ge s   a l l o w   e ve r y   n o de   t kn o w   i t s   t ow   h o ps   n e i g h b o r s .   T h e s e   c h o s e   m ul t i po i n t   r e l a y s   a r e   de m o n s t ra t e d   i t h e   H E L L O   m e s s a ge s   w i t h   t h e   l i nk  s t a t us   M P R .   O n   t h e   ga t h e r i n g   o f   H E L L O   m e s s a ge s ,   e v e r y   n o de   c a n   de v e l o i t s   M P R   s e l e c t o r   t a b l e   w i t h   t h e   n o de s   w h o   h a v e   c h o s e n   i t   a s   a   m ul t i po i nt   r e l a y   [14]  P e r f o r m a n c e   M e t r i c s   S o   a s   t o   c o n duc t   t h i s   s t ud y   of   O L S R ,   i t s   pe r f o r m a n c e   ha s   b e e n   a na l y z e d   unde r   f o ur   m o b i l i t y   m o de l s   ( R a n do m   W a y po i n t ,   R a n do m   D i r e c t i o n,   R a n do m   W a l k ,   a nd  S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t w i t h   r e s pe c t   t o   t r e e   pe r fo r m a n c e   m e t r i c s   b a s e d   o n   CBR  t ra f f i c .   S i m ul a t i o n s   ha v e   b e e n   c a rri e o ut   b y   N e t w o r S i m ul a t o r   3   (N S - 3) .       4.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     In  t hi s   s e c t i o n,   w e   s h o w   t h e   r e s ul t s   a c h i e v e us i n O L S R   r o ut i n g   p r o t o c o l   w i t t h e   m o b i l i t y   m o de l s   t h a t   w e   h a v e   a l r e a dy   i n t r o duc e i n   a b ov e   s e c t i o n s .   T hi s   s i m ul a t i o n   i s   do n e   o n   a   m o b i l e   a h o c   n e t w o r w i t v a r y i n t h e   n u m b e r   o n o de s .   In   t h e   f i r s t   pl a c e   w e   h a v e   t o   i n t r o duc e   t h e   s i m ul a t i o n   m e t ri c s   a n s i m ul a t i o n   t o o l s   of   s i m ul a t i o n   t h e w e   ha v e   t o   a n a l y s e   t h e   r e s ul t s .     4 . 1 .       S i m u l ati o n   M e tr i c s   an d   T o o l s   4. 1 . 1    P ac k e D e l i v e r R a ti o   P a c ke t   D e l i v e r y   R a t i o   i s   a   v e r y   i m po r t a nt   f a c t o r   t o   m e a s u re   t h e   pe r f o r m a n c e   of   r o ut i n g   p r o t o c o l .     It   i s   de f i n e a s   t h e   r a t i o   o f   n um b e r   o f   pa c ke t s   r e c e i v e by   t he   de s t i na t i o n   t o   t h e   n u m b e r   o f   pa c ke t s   s e n t   f r o m   t h e   s o ur c e .   T h e   pe r f o r m a n c e   i s   b e t t e r   w h e t h e   p a c ke t   de l i v e r y   r a t i o   i s   h i g h .   M a t h e m a t i c a l l y   i t   c a b e   s h o w n   a s   t h e   e qua t i o b e l ow   [15 - 16] .                                                                                                                                                   4. 1 .   Th r o u gh p u t   T hr o ug h put   i s   de f i n e a s   a m o u n t   o f   da t a   pe r   u ni t   t i m e   t h a t   h a s   b e e n   de l i v e r e t o   o n e   n o de   f r o m   a n o t h e r.   It   i s   c a l c ul a t e i n   K b ps .   T hr o ug h put   i n c l ude   f r e que nt   t o po l o g y   c h a n ge s ,   u nr e l i a b l e   c o m m u n i c a t i o n,   l i m i t e b a n dw i dt h   a n l i m i t e e n e r gy .   A   h i g h   t hr o ug h p ut   ne t w o r i s   de s i r a b l e .   It   c a n   b e   s h ow n   a s   e qua t i o n   b e l ow   [16 - 17] .                         (                                                                                                                    )         (          )         4. 1 .   En d - to - En d   d e l ay   E n d - to - E nd  de l a y   i s   t h e   a v e ra ge   t i m e   b e t w e e n   t ra n s m i s s i o n   of   a   pa c ke t   a n i t s   r e c e pt i o n ,   t h e   t i m e   i t   t a ke s   t h e   pa c ke t   t o   a c h i e v e   t h e   de s t i na t i o n   a f t e r   i t   l e a v e s   t he   s o ur c e .   T h e   de a dl i n e   f o r   t h e   e n d - to - e n de l a y   i n c l ude s   t h e   r o ut i n a n o t h e r   v a r i o us   de l a y s ,   s uc h   a s   t h e   t ra n s m i s s i o n   de l a y ,   pr o pa ga t i o n   de l a y   a nd  de l a y   que ue .   T h e   de a dl i n e   f o r   t h e   e nd - to - e n d   i s   c a l c ul a t e a s   f o l l o w s   [17]:                                                                                4. 1 .   N e tw o r k   S i m u l ato r   3   N e t w o r S i m u l a t o r   i s   a   d i s c r e t e - e v e n t   n e t w o r s i m ul a t o r,   di r e c t e p r i n c i pa l l y   fo r   e xa m i n e   a n d   i n s t r uc t i v e   ut i l i z e .   N S - i s   f r e e   p r o gra m m i ng,   a u t h o r i z e u n d e r   t h e   G N U   G P L v l i c e n s e .   T h e   o b j e c t i ve   of   t h e   NS3   p r o j e c t   i s   t o   b ui l u a   f a v o ur e d,   o pe n   s i m u l a t i o e n v i r o nm e n t   f o r   n e t w o r ki ng  r e s e a r c h,   i t   o ug h t   t o   b e   l i n e up  w i t h   t h e   s i m u l a t i o n   n e e ds   of   c ur r e n t   n e t w o r ki n r e s e a r c h   a n o ug h t   t o   e m pow e r   g r o up  c o m m i t m e n t ,   pe e r   s u r v e y ,   a n a pp r o v a l   o f   t h e   p r o duc t .   T h e   N S - s i m u l a t i o n   c e n t e r   b a c ki n gs   i n v e s t i g a t e   o n   b o t IP   a nd  n o n - IP   b a s e n e t w o r ks   [18 - 21] .     4. 1 .   EC LI P S E   E CL IP S E   i s   a   m ul t i - l a ngua ge   s o f t w a r e   pr o g r a m m i n g   e nv i r o nm e nt   c o n t a i ni n a n   i n c o r po ra t e d   a dv a n c e m e n t   c o n di t i o n   (ID E a n a n   e xt e n s i b l e   pr o g r a m m i n g .   B e gun   by   I B M   (Ca n a da i n   l a t e   1990s .   It   i s   c o m pos e e s s e n t i a l l y   i n   J a v a   a nd  c a n   b e   ut i l i z e a s   a   p a r t   of   di ffe r e n t   l a n g ua ge s   a l s o ,   i n c l ud i n C ,   C+ + ,   CO B O L ,   P y t h o n ,   P e r l ,   P H P ,   a n o t h e r s .   W e   ut i l i z e m o dul e   E c l i ps e   CD T   f o r   C/ C+ +   c o de s ,   s i n c e   n s - e xe c ut e i C+ +   [ 22 - 25 ]         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   2 N o v e m be r   2 019   :     9 06 - 9 1 6   912   4. 2 .      S i m u l ati o n   R e s u l ts     4. 2 .     S c e n a r i o   1:   V ar yi n g   t h e   N u m b e r   o N o d e s   In  t h e   s c e na r i o ,   w e   s i m ul a t e n o de s   t ra v e l i n g   i a   500 m   15 00m   r e g i o n   s e e   T a b l e   1 .   O u r   s i m u l a t i o n   w a s   of   t h e   f o ur t h   m o b i l i t y   m o de l s   t h e   f i r s t   o n e   i s   t h e   R a n do m   W a y po i n t   m o b i l i t y   m o d e l ,   f o l l ow e by   S t e a d y - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t ,   R a ndo m   W a l k,   a nd  R a n do m   D i r e c t i o n ,   a l l   de s t i na t i o n s   w e r e   c h o s e n   un i f o r m l y   o n   t h e   r e gi o n.   T h e   n o de s   t ra v e l l e f o r   1000  s e c o n ds   [26] .   T h e   l o c a t i o o f   t h e   n o de   w a s   upda t e o n c e   pe r   s e c o n d.   T h e   c o m pa ri s o n   g ra p h s   o f   di ff e r e n t   m o b i l i t y   m o de l s   a r e   o b t a i n e i F i gu r e s   3 ,   a nd  5 .   It   s h o w s   t h e   i m pa c t   of   m ob i l i t y   m o de l s   o n   O L S R   b a s e [27] o n   t hr e e   pe r f o rm a n c e   m e t r i c s :   P a c ke t   D e l i v e r y   R a t i o   (P D R ),   T hr o ug h put   a nd  E n d - to - E n d   de l a y .   w i t v a r y i n num b e o f   no de s   c o n n e c t ed   [28 - 31] .       T a b l e   1 .   S i m u l a t i o e n v i r o n m e n t   P a ra m e t e r   V a l u e   Ch a n n e l   t y p e   W i r e l e s s   Ro u t i n g   p r o t o c o l   O L S R   T ra f fi c   t y p e   CBR   T i m e   o s i m u l a t i o n   1000s   X   a n d   Y   d i m e n s i o n s   o t o p o g ra p h y   5 0 0 m   x   1 5 0 0 m   M A p r o t o c o l   8 0 2 . 1 1   E x t   N u m b e r   o n o d e s   2 0 ,   4 ,   6 0 ,   8 0 ,   100   S p e e d     2 0   m / s       A.   P ac k e D e l i v e r y   R ati o   (P D R )   F i gu r e   p r e s e n t   t h e   pe r f o rm a n c e   o f   m ob i l i t y   m o de l s   i . e .   R a n do m   W a y po i n t ,   S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y po i n t ,   R a n do m   W a l k ,   R a n do m   D i r e c t i o n,   w i t h   v a r y i n t h e   n u m b e r   of   n o de s   i n   t e rm s   o P a c ke t   d e l i v e r y   ra t i o ,   u n d e r   O L S R   r o ut i ng  p r o t o c o l .   T h e   g r a p h   s h o w s   t ha t   R a ndo m   W a y p o i n t   h a s   b e t t e r   P D R   v a l ue s   fo l l ow e by   S t e a d y - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t   a nd  R a ndo m   W a l t h e n   ra n do m   di r e c t i o n   w hi c h   h a s   t h e   l o w e s t   v a l ue s .   A l s o ,   t h e   g ra p h   c l e a rl y   s h ow s   t h a t   w h e n   t h e   n um b e r   of   n o de s   i n c r e m e n t ,   t h e   P D R   o f   t h e   f o ur   m o b i l i t y   m o de l s   ra i s e .           F i gu r e   3 .   P D R   o f   O L S R   us i n g   f o ur   m o b i l i t y   m o de l s   ov e r   n u m b e r   o f   n o de s   i n   M A N E T       B.   Th r o u gh p u t   A s   w e   s e e   i n   F i gu r e   t h e   t hr o ug h pu t   of   O L S us i n f o u r   m o b i l i t y   m o de l s   de c r e a s e s   s l ow l y   b y   i n c r e a s i ng  n o de s   de n s i t y .   T h e   t hr o ug h pu t   i n c r e m e n t s   u n t i l   t h e   80   f i r s t   n o de s   a n r e s t   s t a b l e   b e t w e e n   t h e   80  a n 100   n o de s .   G e n e ra l l y ,   t h e   o pt i m a l   t hr o ug h pu t   i s   go t   w i t h   R a n do m   w a y p o i n t   m o b i l i t y   m o de l   f o l l ow e b y   t h e   R a n do m   w a l a n S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t   b e t t e r   t ha n   t h e   p r e v i o us   i n   s o m e   c a s e s   a f t e r   t ha t   t h e   ra n do m   di r e c t i o n,   t h e   R a ndo m   D i r e c t i o n   e xh i b i t s   l o w   v a l ue s   of   t h r o ug h pu t .   w e   c a n   c o n c l ude   t ha t   t h e   o pt i m a l   t hr o ughput   i s   go t   w h e a s s o c i a t i n g   t h e   O L S R   w i t h   R a n do m   W a y p o i n t   m o b i l i t y   m o de l .   O L S R   pe r fo r m e b e t t e r   i t e rm   o f   t hr o ughput   w h e n   s m a l l   de n s i t y   of   n o de s   us e d.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       L i nk - s t a t e   Q o S   r out i ng   pr ot o c o l   un de r   v ar i ous   m ob i l i t y   m od e l s   ( Saf a L aq t i b )   913       F i gu r e   4 .   T hr o ug h put   o f   O L S R   us i n f o ur   m o b i l i t y   m o de l s   ov e r   n um b e o f   n o de s   i n   M A N E T       C.   En d - to - En d   d e l ay   F i gu r e   s h o w s   t h e   e ff e c t   of   n u m b e r   o f   n o de s   o n   t h e   E n d - to - E nd  D e l a y .   A s   s h o w n   i t h e   g ra p h,     t h e   o pt i m a l   de l a y   i s   a c h i e v e w i t O L S R   un de S t e a dy -   S t a t e   R a ndo m   w a y po i n t   i s   l e s s   t ha n   t h a t   go t   w i t h   R a n do m   W a y p o i n t   m o b i l i t y   m o d e l   a nd  h i g h e s t   w h e n   R a n d o m   D i r e c t i o n   m o b i l i t y   m o d e l   i s   us e d.   R a n do m   w a l i s   b e t t e r   t ha n   R a n do m   D i r e c t i o n   w i t h   r e s pe c t   t o   E nd - to - E n d   D e l a y .   un de r   t h e   O L S R   r o ut i n g   p r o t o c o l s ,   S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t   o ut pe r f o r m s   R a n do m   W a y po i n t   i n   t e rm s   o f   E n d - to - E n D e l a y   i n   F i g u r e   5.   B e c a us e   t h e   de l a y   a c h i e v e by   O L S R   a s s oc i a t e w i t h   S t e a d y - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t   i s   l e s s   t ha n   t ha t   go t   w i t h   R a ndo m   W a y po i n t   a n t h e   o t h e r   m o b i l i t y   m o de l s ,   i t   i s   s ugge s t e t o   us e   t h i s   pr o t o c o l   i n   t h e   r e a l   t i m e   a ppl i c a t i o n s   s e n s i t i v e   t o   t h e   de l a y .           F i gu r e   5 .   E n d - to - E n D e l a y   of   O L S R   us i n g   f o ur   m o b i l i t y   m ode l s   o ve r   n u m b e r   o f   n o de s   i M A N E T       4. 2 .     S c e n a r i o   2:   V ar yi n g   t h e   S p e e d   o N o d e s   T h e   r o ut i ng  p r o t o c o l   s i m ul a t e w a s   t h e   O pt i m i z e L i n S t a t e   R o ut i n P r o t o c o l   (O L S R w h i c h   de t e r m i n e s   r o ut e s   o n   de m a n d ,   F i g u r e s   6,   7   a nd  pr e s e nt   t he   i m pa c t   o f   m o b i l i t y   m o de l s   o n   O L S R   b a s e o n   t hr e e   pe r f o r m a n c e   m e t ri c s :   P a c ke t   D e l i v e r y   R a t i o   (P D R ),   T hr o ug h put   a n E nd - to - E n de l a y .   w i t h   v a r y i n t h e   s pe e o f   n o de s   c o nn e c t e d.   T a b l e   2   s h o w s   s i m ul a t i o e n v i r o nm e n t .       T a b l e   2 .   S i m u l a t i o E n v i r o n m e n t   P a ra m e t e r   V a l u e   Ch a n n e l   t y p e   W i r e l e s s   Ro u t i n g   p r o t o c o l   O L S R   T ra f fi c   t y p e   CBR   T i m e   o f   s i m u l a t i o n   1000s   Q u e u e   l e n g t h   2 0 4 8   By t e s   X   a n d   Y   d i m e n s i o n s   o t o p o g ra p h y   5 0 0 m   x   1 5 0 0 m   M A p r o t o c o l   8 0 2 . 1 1   E x t   N u m b e r   o n o d e s   60   S p e e d     20 ,   4 0 ,   6 0 ,   8 0 ,   1 0 0   m / s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   2 N o v e m be r   2 019   :     9 06 - 9 1 6   914   A.   P ac k e t   D e l i v e r y   R ati o   (P D R )   F i gu r e   de pi c t s   t h e   P a c ke t   D e l i v e r y   r a t i o   o f   O L S R   pr o t o c ol   u n de r   t h e   f o ur   m o b i l i t y   m o de l s .   A s   i s   e v i de n t   f r o m   t h e   f i gur e ,   S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y po i n t   m o b i l i t y   m o de l   pr ov i de s   be t t e r   P a c ke t   D e l i v e r y   ra t i o   t ha n   t h e   o t h e r   t hr e e   m o b i l i t y   m o de l s ,   R a n do m   W a y po i n t   p r o v i de s   be t t e r   pa c ke t   de l i v e r y   r a t i o   t ha R a n do m   W a l k .   T h e   pe r f o r m a n c e   f o r   t h e   S t e a dy - S t a t e   R a n d o m   W a y p o i n t   m o de l   a n R a ndo m   W a y po i n t   i s   s t a b l e   b e t w e e n   60   m / s   a nd  80   m / s ,   w h e r e a s   R a ndo m   D i r e c t i o e xhi b i t s   i n c o n s i s t e n t   pa c ke t   de l i v e r y   r a t i o   w i t v a r y i n s pe e d.           F i gu r e   6 .   P D R   o f   O L S R   us i n g   f o ur   m o b i l i t y   m o de l s   ov e r   s pe e o f   n o de s   In   M A N E T       B.   Th r o u gh p u t   T h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   o b t a i n e us i n O L S R   w i t h   R a ndo m   W a y po i n t ,   S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y po i n t ,   R a ndo m   W a l k   a n d   R a ndo m   D i r e c t i o m o b i l i t y   m o de l s   ov e r   v a r y i n n o de   s pe e a r e   s h o w n   i n   F i gu r e   7.   F i gu r e .   pr e s e nt s   t h e   r e s ul t s   o T hr o ug h pu t   fo r   va r y i n n o de   s pe e d   f r o m   20  m / s   t o   100  m / s .   It   i s   e v i de n t   t ha t   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   O L S R   w i t h   r e s pe c t   t o   T hr o ugh put   us i ng  S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y po i n t   i n c r e a s e s   a s   t h e   n o de   s p e e i n c r e a s e ,   R a ndo m   W a y po i n t   a n R a n do m   W a l m o b i l i t y   m o de l s   i s   a l m o s t   s i m i l a r   w i t h   v e r y   l i t t l e   di f fe r e n c e .   B ut   a s   t h e   n o de   s pe e i n c r e a s e s   t h e   T hr o ug hput   us i ng  R a ndo m   W a l m o b i l i t y   m o de l   i s   fo un t o   b e   c o n s i s t e n t   w h e r e a s   R a n do m   W a y p o i n t   s h o w s   d e c l i n e   i n   t h e   T hr o ug h put   w h e n   t h e   s pe e d   r e a c h e s   80  m / s .   I n   t h e   c a s e   of  R a n do m   di r e c t i o n   m o b i l i t y   m o de l ,   a s   t h e   n o de   s pe e d   i n c r e a s e s   t h e r e   i s   s ub s t a n t i a l   d r o i n   t h e   T hr o ug h put .   w e   c a n   c o n c l ude   t h a t   t h e   o pt i m a l   T hr o ug h p ut   i s   go t   w h e a s s o c i a t i ng  t h e   O L S R   w i t t h e   S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t   m o b i l i t y   m ode l .           F i gu r e   7 .   t hr o ug h put   o f   O L S R   us i ng  f o ur   m o b i l i t y   m o de l s   ove r   s pe e o f   n o de s   i n   M A N E T       C.   En d - to - En d   d e l ay   T h e   de l a y   i n c urr e by   O L S R   pr o t oc o l   us i n t h e   fo ur   m ob i l i t y   m o d e l s   i s   s h ow n   i n   F i gu r e   8.     W i t h   r e f e r e n c e   t o   E n d - to - E n de l a y ,   t h e   O L S R   pr o t o c o l   us i n S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t   m o b i l i t y   m o de l   e xh i b i t s   l e a s t   de l a y   a nd  i t   i s   c o n s i s t e n t   w i t h   i n c r e a s e   i n   s pe e d.   I n   t h e   c a s e   of   R a n do m   W a y po i n t   m o b i l i t y   m o d e l ,   de l a y   i s   l e s s   t h a n   R a n do m   W a l m o de l ,   b ut   i t   i s   f a r   b e t t e r   t ha n   R a n do m   D i r e c t i o n   m o b i l i t y   m o de l ,   w h i c h   e xhi b i t s   h i g h   E n d - to - E n de l a y   a s   t h e   n o de   s pe e i n c r e a s e s .   S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y p o i n t   m o b i l i t y   pe r fo r m e b e t t e r   i n   t e rm   o f   E n d - to - E n d   de l a y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       L i nk - s t a t e   Q o S   r out i ng   pr ot o c o l   un de r   v ar i ous   m ob i l i t y   m od e l s   ( Saf a L aq t i b )   915       F i gu r e   8 E n d - to - E n D e l a y   of   O L S R   us i n g   f o ur   m o b i l i t y   m ode l s   o ve r   s pe e o f   n o de s   i n   M A N E T       5.   C O N C LU S I O N     T h i s   pa p e r   p r e s e n t s   t h e   i m pa c t   o di ff e r e n t   m o b i l i t y   m ode l s   (R a n do m   W a y po i n t ,   S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y po i n t ,   R a ndo m   W a l k ,   a n R a n do m   D i r e c t i o n)  o n   O L S R   r o ut i n p r o t o c o l ,   i n   m o b i l e   a h o c   n e t w o r w i t h   v a r y i n g   r e s pe c t i v e l y   t h e   num b e r   o f   n o de s   a n t h e   s pe e o f   n o de s .   T h e   pe r f o r m a n c e   w a s   m e a s u r e u n de r   t hr e e   Q o S   (Q ua l i t y   of   S e r v i c e )   m e t r i c s   s uc h   a s   t h e   P a c ke t   D e l i v e r y   R a t i o   (P D R ),   T hr o ug h put ,   E nd - to - E n de l a y .   F r o m   t h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s ,   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   R a n do m   D i r e c t i o n   m o b i l i t y   m o de l   doe s   n o t   s e e m   t o   b e   be t t e r   t h a n   t h e   o t h e r   t hr e e   m o bi l i t y   m o de l s .   It   pr o v i de s   a   l ow   P a c k e t   D e l i ve r y   R a t i o ,   l o w   T h r o ug h pu t   a nd  h i g h e r   E nd - to - E n de l a y .   A s   fa r   a s   R a n do m   W a l a nd  R a n do m   W a y p o i n t   i s   c o n s i de r e d,   O L S R   w i t h   R a n do m   W a y p o i n t   p r o v i de s   g o o P D R   a n T hr o ug h pu t   a nd  S t e a dy - S t a t e   R a ndo m   W a y po i n t   p r o v i de s   l ow   E n d - to - E n de l a y   fo l l ow e d   by   R a ndo m   W a y p o i n t   a nd  R a n do m   W a l k .   It   i s   e v i de n t   f r o m   t h e   r e s ul t s   t h a t   R a n do m   W a y p o i n t   i s   t h e   pe r f o r m   m o b i l i t y   m o de l   fo r   O L S R   i n   M A N E T   w h e n   us i n g   P a c ke t   D e l i v e r y   R a t i o   a n T hr o ug h pu t   w i t h   v a r y i n t h e   n u m b e r   of   n o de s   a n S t e a dy - S t a t e   R a n do m   W a y po i n t   p r e s e nt s   b e t t e r e s ul t   w h e us i ng  E n d - to - E n de l a y   w i t v a r y i n g   t h e   num b e s pe e o f   n o de s .   W c a n   c o n c l ude   t ha t   t h e r e   i s   s i g ni f i c a nt   i m pa c t   o f   t h e   m o b i l i t y   m o de l   o n   t h e   r o ut i ng  p r o t o c o l .   H ow e v e r ,   i f ut ur e   w e   w i l l   t r y   t o   s t udy   t h e   i m pa c t   o f   S t e a d y - S t a t e   R a ndo m   W a y po i n t   o n   o t h e r   p r o t o c o l s .       R EF ER EN C ES   [ 1]   A .   J a i n ,   B .   B uk s h . ,   S o l ut i o ns   f o r   S e c ur e   R o ut i ng   i M o bi l e   A H oc   N e t w o r ( M A N E T ) :   A   S ur v e y , I m pe r i al   J our nal   o f   I n t e r di s c i p l i n ar y   R e s e ar c h .   no .   4,   p p.   5 - 8,   2 016 .   [ 2]     M   N i s a r , A .   M e hm o o d,   A .   N a de e m   A .   A hs a S a r i m   M . ,     A   T w o - D i m e ns i o na l   P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   M o bi l i t y   M o de l s   f o r   M A N E T s   a n V A N E T s ,   R e s e ar c J ou r na l   of   R e c e nt   S c i e nc e s ,   V o l .   3 ,   N o .   5 ,   pp .   9 4 - 103 ,   2 014 .     [ 3]   K .   D e v a r a j a n,   V . P a dm a t h i l a g a m . ,   P e r f o r m a nc e   E v a l u a t i o o f   M A N E T   R o ut i ng   P r o t o c o l   U s i ng   R a ndo m   W a y   P o i nt   a nd   M a nh a t t a M o bi l i t y   M o de l s ,   M i d dl e - E a s t   J our nal   o f   Sc i e nt i f i c   R e s e ar c h ,   24   ( 8) :   2523 - 25 30,   2 016   [ 4]   N .   M e g ha na t h a n. ,     I m pa c t   o f   t he   G a u s s - M a r ko v   m o bi l i t y   m o de l   o ne t w o r c o nne c t i v i t y ,   l i f e t i m e   a nd   ho c o unt   o f   r o ut e s   f o r   m o bi l e   A ho c   ne t w o r k s ,   J .   N e t w or k s , V o l .   5 ,   N o .   5 ,   p p.   509 - 51 6,   20 10.   [ 5]   B i r e ndr a na t G ho s h ,     R a ndo m   D i s t a nc e s   w i t h i a   R e c t a ng l e   a nd   be t w e e R e c t a ng l e s   B u l l ,   C a l c ut t M a t h.   Soc ; V o l .   2,   pp .   17 - 24 ,   1951 .   [ 6]   P   K a t k a r ,   S . ,     C o m pa r a t i v e   S t u dy   o f   N e t w o r S i m u l a t o r :   N S a nd  N S 3,   I n t .   J .   A dv .   R e s .   C om p ut .   Sc i .   So f t w .   E ng , V o l .   6 ,   N o .   3 ,   pp .   608 - 612 ,   201 6.   [ 7]   S   G o w r i s ha n ka r ,   T   G .   B a s a v a r a j u ,   S ub i r   K um a r   S a r ka r . ,   E f f e c t   o f   R a ndo m   M o bi l i t y   M o de l s   P a t t e r i M o bi l e   A ho c   N e t w o r ks ,   I J C SN I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   C om pu t e r   S c i e nc e   and   N e t w or k   Se c ur i t y ,   V O L . N o . 6 ,   20 17.   [ 8]   C he nna   R e ddy ,   P   C ha ndr a s e kha r   R e ddy . ,   M ob i l e   A d - hoc   ne t w or k :   W or k i ng  o f   r o u t i ng  p r o t oc o l s   and   appl i c at i on s , P r o c e e di ng s .   I E E E   C O M M U N I C A T I O N S   L E T T E R S ,   V o l .   17,   N o .   6,   pp .   131 1 - 4360   20 16 .   [ 9]   C .   B e t t s t e t t e r ,   H a r t e n s t e i n ,   H .   P e r e z - C o s t a . ,     S t o c ha s t i c   p r ope r t i e s   of   t he   r an dom   w ay po i nt   m ob i l i t y   m ode l   e poc l e ngt h ,   d i r e c t i o di s t r i but i o n,   a nd  c e l l   c h ange   r a t e .   P r o c e e di ng s   M S W i M   0 2.   5t A C M   I nt .   W o r k.   M o de l .   A na l .   S i m ul .   W i r e l .   M o b.   S y s t .   pp .   7 - 14,   20 02 .   [ 10]   W .   N a v i d i ,   a nd   T .   C a m p ,   s ud hi r   K U M A R   s ha r m a . R e l a t i v e . ,     St a t i o nar y   D i s t r i bu t i o ns   f o r   t he   R an dom   W ay po i nt   M ob i l i t y   M ode l . ,   P r o c e e d i ng s   I E E E   T r a ns .   M o b.   C o m put ,   V o l .   3,   N o .   1,   pp .   99 - 108 .   [ 11]   pa nka j   kum a r   v a r s h ne y ,   a g r a w a l ,   g . s ,   a n s ud hi r   K U M A R   s ha r m a . R e l a t i v e . ,     P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   P r o a c t i v e   R o ut i ng   P r o t o c o l s   w i r e l e s s   A ho c   N e t w o r ks   us i ng   V a r y i ng   N o de   D e ns i t y .   I nv e r t i s   J o ur n al   o f   Sc i e n c e   and   T e c hnol o gy ,   V o l .   9,   N o .   3,   20 16.   [ 12]   M o ha m m e A hm e J uba i r ,   S hi ha b   H a m a d   K ha l e e f a h,   A v o B udi y o n o ,   S a l a m a   A .   M o s t a f a . ,     P e r f o r m a nc e   E v a l ua t i o o f   A O D V   a nd  O L S R   R o ut i ng   P r o t o c o l s   i M A N E T   E nv i r o nm e nt ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   O A dv an c e Sc i e nc e   E n gi ne e r i ng  A nd   I n f o r m at i o T e c h nol ogy ,   v o l no   2018 .   [ 13]   S hi h a A .   H a m e e d,   M o ha m e H a d i   H a b a e b i ,   A l a a   H a d da d . ,     A ppl i c a t i o o f   M o bi l e   C l o ud  C o m put i ng   i n   E m e r g e nc y   H e a l t C a r e ,   B u l l e t i o f   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i n and  I nf or m a t i c s   ( B E E I ) ,   V o l   8 ,   N o   3 :     S e pt e m be r   2019 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.