Indonesian J ournal of Ele c trical Engin eering and  Computer Sci e nce   Vol. 2, No. 3,  Jun e  201 6, pp. 684 ~ 69 4   DOI: 10.115 9 1 /ijeecs.v2.i3.pp64 8-6 9 4        684     Re cei v ed Ma rch 7, 2 016;  Re vised  Ma y 3, 2016; Acce pted May 1 9 , 2016   Analysis of Reinforcement Based Adaptive Routing in  MANET       Rahul Desai* 1 , B P Patil 2   1 Sinh ga d Col l e ge of Engi ne eri ng, Arm y  Instit ute of T e chnol og y, P une, Ma haras htra, Indi a  2 E &  T C  Depar tment, Army  In stitute of  T e chnol og y, Pun e , Mahar ashtra, Indi a   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : desaimr ahu l @ yah oo.com 1 , bp_p atil@r edif f mail.com 2       A b st r a ct   T h is pa per d e s c ribes  and  eva l uates the  perfo rma n ce   of vari ous re inforce m ent le arni ng  al gorith m s   w i th shortest p a th al gorith m s  that are w i de ly  used fo r ro uti ng p a ckets thr oug h the n e tw ork. Shortest p a th  routin g is the si mp lest po licy u s ed  for routin g the packets al o ng the pat h ha ving  min i mu m  nu mb er of hop s.  In hig h  traffic or hig h   mo bil i ty conditi ons, t he sh or test pat h get flo ode d  w i th huge  nu mber of p a ckets  and   cong estio n s oc curs, So suc h   shortest p a th  does  not  pr ovi des the  shorte st path a nd  in creases  del ay  for   reach i ng th e p a ckets to the  d e stinati on. R e i n force m e n t le a r nin g  al gorit hms are a d a p tive  alg o rith ms w h e r e   the path is se le cted bas ed o n  the tra ffic present on the  net w o rk at real  time. T hus they  guar ante e  the l eas t   deliv ery ti me t o  re ach  the  pa ckets to th e d e s tinatio n. An al ysis d one  o n   a  6  by  6 irr e g u l a r gr id  an d s a mp le   ad hoc netw o rk  show s  that p e rform anc e p a r ameters us ed  for ju dgi ng  th e n e tw ork - pa cket de livery r a ti o   and d e l a y provi des opti m u m  results usi ng rei n force m e n t lea r nin g  alg o rith ms.      Ke y w ords : Ad  Hoc Netw ork, AODV, AOMD V, DSDV, DS R, CQ Routing, DRQ  Routi ng, Q Routing         Copy right  ©  2016 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion   Information is trans m itted in the network  in  form  of  packet s . Rou t ing is th e p r oce s s of  transmitting these packet s  from one ne twork to  anot her. Whil e transmitting th e packet s  fro m   sou r ce to the  destinatio n, a numb e r of i n terme d ia te  hop s ca me in  picture. Vari ous p e rfo r ma nce  para m eters a r e u s ed to  ju dge the  qualit y of routing  such  as  delay,  packet d e livery ratio,  con t rol  overhe ad, through put, jitter etc. So me  of the mo st i m porta nt pa rameter  used  for jud g ing  the  quality is the   delay a nd  pa cket delive r y  ratio.   Diffe re nt  ro uting alg o rithm s  su ch  as sh orte st  p a th   routing,  bellm an fo rd  algo ri thms  are  u s e d . The  mo st  simple st  and  effective  poli c y u s ed  i s  th e  sho r test  path   routing.  In  sh ortest  path  ro uting  the  path  with  minimu m num be r of  hop s i s   sele ct ed  to deliver the  pa cket from  so urce to  th e de sti nation.  In shorte st  path  routing,  co st tabl e a nd  neigh bor ta bl es a r e p r e s e n t to store t he app ro priat e  informatio n  and table s   are ex cha n g e d   freque ntly for adaptatio n pu rpo s e.   The sho r te st path  routing  policy  i s  goo d  an d  fou nd  effective for less n u mbe r   of nod es  and less traffic pre s e n t on the network. But this  policy is not always good a s  there are so me   interme d iate  node s p r e s e n t in the net work that a r e  always  get floode d with  huge n u mb er of  packet s . Such route s  are referred as p o pular route s .  I n  suc h  ca se s,  it  is alway s  bet t e r t o  select   the alternate  path for tran smitting the packets. This  p a th may not be sho r test in term s of numb e r   of hop s, but  this path  defi n itely re sults in mini m u m  delivery time  to rea c h  the  packet s  to t he  destin a tion  b e ca use of l e ss traffic o n  th ose  ro utes .  Such  ro utes a r e dynami c ally  sel e cte d  in  real  time base d  o n  the actual traffic present  on the  network. Hen c e when the more  traffic is pre s en t  on som e  pop ular routes, some unp opul ar ro utes  mu st be sele cte d  for deliveri ng the packe ts.   This i s  th e  main m o tivating fa ctor fo r de signin g  a nd impl emen ting vario u s  adaptive  rout ing  algorith m s o n  a network.   Learning  su ch effective policy for de ci ding ro utes  online i s  maj o r ch allen ge,  as the   deci s io n of selectin g ro utes mu st be t a ke n in real  time and p a c kets a r e div e rted o n  so me  unpo pula r   ro utes. T he m a in go al i s  to  o p timize  the  d e livery time f o r th e p a cket s to  re ach to  the   destin a tion a nd preventin g the network to go into  t he conge stio n. There is n o  trainin g  sig nal   available fo r  deci d ing  opti m um p o licy  at run  ti me, i n stea d de ci si on mu st b e  t a ke n when  the   packet s  are  routed an d pa ckets rea c he s  to the desti nation on p o p u lar route s .  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752    IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  684  – 694   685 Ad Hoc n e tworks a r e infrastru c tu re le ss n e two r ks.  These a r e  con s i s ting of  mobiles  node s which are movin g  randomly. Fig u re 1 sho w  a n  ad ho c net work whe r e  multiple hop s are   use d  to deliver the pa cke t s to the destinati on. Rout ing protocols for an ad h o c net wo rk a r e   gene rally cla ssifie d  into two types  - Proa ctiv e and  On De man d . Proactive p r otocol s which  are   are ta ble  dri v en ro uting  proto c ol s  whi c h  attempt t o  maintai n   consi s tent, u p  to date  rout ing   informatio n from e a ch n o d e  to  every  other no de  i n   t he  n e two r k. These proto c ols re quire  e a ch   node to maint a in one or mo re table s  to store ro uting inf o rmatio n and  they resp ond  to chang es in  netwo rk top o l ogy by excha nging u pdate s  throu gho ut the network.          Figure 1. Example of Mobil e  Ad Hoc  Net w ork      DSDV is o ne  of the proa ctiv e routing p r o t ocol s develo ped for an a d  hoc net work.  This is  based  on distance  ve ctor routing proto c ol  an d  u s e s  destinatio n  seq uen ce n u m bers to av oid   cou n t to infinity problem. Seco nd type o f  routing protocol o n  an a d  hoc n e two r k is on d e ma nd   routing  proto c ol s whi c h a r e also  kn own  as re acti ve routing p r oto c ols.  The s e ro uting  protocol s  maintain rout es when ever  requi re d.   The  Dynami c  Source  Routi ng Pr otocol (DSR) i s  o ne  of the  o n  d e m and s  routin g protocol  whi c h i s   cha r acteri ze d by  the us e of  source  routin g .  That is, the  sen d e r  kno w s the  compl e te  hop-by-h op route to the  destin a ti on. These ro utes are  store d   i n  a ro ute ca che. Ad  Ho c on  Dema nd Di st ance Vecto r  Routin g (AO D V) [1, 2] is also on -de m an d routing p r ot ocol. AODV u s e s   traditional  ro uting table s , one ent ry pe r de stinati on.  This i s  in contra st to DSR, whe r e  DSR  maintains multiple route  cache en trie s fo r ea ch de stin ation. Being  a singl e path  proto c ol, it had   to invoke  a  new ro ute di scovery p r o c ess  when ev e r  this si ngle  path fails.  To  overcome  this  limitation, an other M u ltipat h extensi on t o  AODV   call ed Ad Hoc  O n -Dema nd M u ltipath Di sta n ce   Vector  (AOM DV) is u s e d .   The results  obtaine d fro m  analysi s   of  variou s p r oa ctive and  on-d e man d  routing  proto c ol s [3, 4] sho w s, for low load s a nd low mo bili ty, proactive proto c ol s su ch as DS DV a nd  OLSR give s better re sult s. End-to-en d  delay is min i mum in DS DV and OLS R  proto c ol s. On  deman d Rout ing protocols  su ch a s  AO DV, DSR an d  AOMDV a r e  more  effective in hig h  traff i c  diversity as  well as high mobilit y. Packet delivery ratio is high est in case of  AODV and DSR   Protocols. A O MDV al so  prod uces  sim ilar re sult s a s  that of AODV but it pro duces la rge r   over   head s. In AO DV proto c ol  con g e s tion o c curs in  sele cted  sho r test  path and  eventually it sta r ts  drop ping  the  packet s .  T h u s  AO DV a nd  AOMDV  prot ocol  give s g o od p e rfo r man c e  at lo w lo a d s  but at high mobility and he avy load situa t ions, both of them fail to work.       2. Liter a tur e  Surv e y  of Various  Rei n forc ement  Learning  Al gorithms  –  Problems a n d   Proposed S o lution     Reinfo rceme n t learni ng is learni ng whe r e t he ma ppi ng between  situations to a c tion s is  carrie d out  so as to  maxi mize a  num e r ical  re wa rd  signal [5-6]. Reinforcem ent  Learning i s  u s ed   for dyn a mical l y sele cting  p a th in  cro w d ed e n viron m ent in  the  ne twork. T he l e arne r i s  not t o ld   whic h ac tions to tak e , as  in mos t  forms of ma chin e learni ng, but instea d must  discover  whi c h   action s yield  the most reward by trying  them.  In the most interesting and  chal lengin g  ca se s,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJEECS   ISSN:  2502-4 752     Analysis of Reinforcem ent Based Ad apt i v e Routing in  MANET (Rah ul De sai)  686 action s may  affect not onl y the immedi ate re wa rd  b u t also th e n e xt situation  and, thro ugh  that,  all su bsequ e n t re wards.  T hese two  cha r acte ri stic s--trial-an d -error  sea r ch a nd d e layed  re ward-- are the two m o st impo rtant disting u ishing  feature s  of reinforcem ent learni ng.   Reinfo rceme n t learni ng i s  define d  no t by chara c t e rizi ng lea r ni ng metho d s,  but by  cha r a c teri zin g  a learni ng p r oble m . Basic idea is si m p l y  to capture the most imp o r tant asp e ct s of  the re al p r obl em faci ng  a l earni ng  age nt intera ctin g  with its envi r on ment to a c hi e v e a go al. Su ch  an a gent  mu st be  abl e to   sen s e  the  sta t e of th e  envi r onm ent to  some  extent a nd m u st  be  a b le   to take actio n s that affect  the state. The age nt  also must have  a goal or g o a ls rel a ting to the   state of the   environ ment.  The fo rmul ation is  inte nded to  in cl ude ju st the s e th ree  a s p e cts  sen s atio n, action, and goal  in their simpl e st po ssi ble form s witho u t trivializing a n y  of them.    One of the  chall enge s th at arise in reinforcem ent  learni ng is t he trad e-off  betwe en  exploratio n a nd expl oitatio n . To  obtain  a lot of   re wa rd, a  rei n forcement le arni ng a gent m u st  prefe r  actio n s that it has tri ed in the pa st and  found t o  be effective  in prod uci n g  reward. But  to   discover  su ch actio n s, it  has to t r y actions t hat it h a s n o t sel e ct ed befo r e. T he ag ent ha s to  exploit what it already kno w s in  orde r to obtain re ward, but it also ha s to explore in o r de r to   make  better action  sel e ction s  in the  future . The  agent mu st  try a variet y of action s and  prog re ssively favor those that appea r to be best. On  a stoch a sti c  task, each a c ti on must be tri ed  many times to gain a reli a b le es timate its  expec ted reward [7].   There are t w o approa che s  to learning  a c ontroller  for a given task. In mode l-ba sed   approa ch, th e lea r nin g   a gent m u st fi rst l earn  a  model  of th e envi r onm e n t and  u s e   this   kno w le dge to  learn  an effe ctive co ntrol  policy for th e  task,  while i n  the mod e l-f r ee a p p r oa ch  a  controlle r is  learn ed di re ctly from the  actual   outco mes [7 -8]. Reinforcem ent  learni ng i s   an   example of the model -ba s e d  approa ch.   Q Routin g [9-11] i s  reinf o rceme n t ba sed le arni ng  algorithm. It is based o n  the Q  learni ng p r in ciple [12-13] in  orde r to lea r n the opt imal  path to the d e stinatio n. Each no de in th e   netwo rk h a s  a reinfo rcem ent learni ng  module in  o r der to dynam ically determi ne the optim um  path to the  d e stinatio n. In  ord e r to  imp l ement  regul ar a daptive  routing, the r e  is a  ne ed fo r a  training  sig n a l  to evaluate  or imp r ove th e rout in g poli c y, whi c h ca nnot be g ene rated u n til the   packet  rea c h e s the  final d e stinatio n. Ho wever,  usi ng reinfo rcement   learning,  the  update s  can  be  made  mo re  quickly a nd  u s ing  only  local info rmatio n. Figu re  2 il lustrate s the  basi c   process o f   reinfo rcement  learnin g . Let  Qx(y, d) be the time  that a node x estimates it takes to delive r  a  packet P  bo u nd fo r n ode  d  by way of x’ s n e igh bor n ode y i n cl udi ng a n y time t hat P  woul d  have   to sp end  in  n ode x’ s q ueu e. Up on  se nd ing P to  y, x immediately  g e ts b a ck y’ s  estimate  for t he  time remaini n g in the trip [10-11].       Figure 2. Rei n forceme n t Learni ng       In Q Routing,  each no de  maintain s informatio n abo ut Q values for ea ch of the possible   next hop s. T hese Q valu es  rep r e s ent s the d e liv ery time for the pa ckets to  rea c h to th e  destin a tion.  For eve r y pa cket, the no d e  ma ke s  a  choice of the  next hop tha t  has th e lea s t  es timate  of the time it takes  to  reac h the des tina tion.  Also, an  upd a t e is al so  se nt to the p r evio us   node  re ga rdi ng the  prese n t Q valu e.  I n  orde r to  ke ep the  Q val u e a s   clo s e to   the a c tual val ues  as p o ssibl e  a nd to reflect t he chan ge s i n  the  state of  the network, the Q val ue e s timate s ne e d  to  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752    IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  684  – 694   687 be up dated  with minim u m po ssibl e  overhe ad [1 0-12]. Fig u re  3 sh ows  Q  routing  forward   exploratio n. As soo n  as t he node X se nds a pa cket  P (S, D) destined for nod e D to one of the   neigh bori ng n ode s Y, node  Y send ba ck to node X, its best e s timate  Q y  (Z, D) for the des tination   D. Thi s  valu e  esse ntially e s timate s the  remai n ing tim e  in th e jou r n e y of pa cket  P (S, D). Up on  receiving Q y  (Z, D), nod e  X compute s  t he ne w e s timate. The expl oration i n volved in up datin g   the Q value  o f  the sen d ing  node X  usi n g the info rm a t ion obtain ed  from the  re ce iving nod e Y, is  referred to a s  forward exploratio n. With ev ery hop  of the packet P (S, D),  one Q value  is  update d  [11].          Figure 3. Q routing  Fo rward Exploration       In anothe r op timized fo rm, Confid en ce B a se d  Q Routi ng, ea ch Q v a lue Qx(Y, D) in the  netwo rk i s  a s so ciated  with   a me asure  of  confid en ce  Cx(Y, D),  whi c h is a  real  nu mber bet wee n  0   and 1. A  valu e of 1  mean s that there i s  full co nfiden ce i n  the  co rresp ondi ng Q  value a nd th at  this Q value reflects the cu rre nt state of the netwo rk (compl etely re liable). In oth e r wo rd s, this  Q   value ha s  re cently been  up dated.  A valu e of 0, on  the  other  han d, mean s that th e co rrespon di ng  Q value i s  random  and  doe s not ne cessarily  refl e c t anything a bout the  current state of t he  netwo rk. In o t her word s, this Q valu e  has n e ver b e en upd ated.  All Intermedi ate node s al ong  with Q value, also t r ansmit s C onfidence value which  will updated i n  confidence  t able. Figure  4  sho w s Co nfid ence ba sed  Q rout ing fo rward explo r at ion.          Figure 4. Con f idence Q rou t ing      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJEECS   ISSN:  2502-4 752     Analysis of Reinforcem ent Based Ad apt i v e Routing in  MANET (Rah ul De sai)  688 Dual  reinfo rcement Q Rou t ing (DRQ ) is a m odified v e rsi on of the  Q-Routing  al gorithm,  whe r e l earni ng o c curs i n  both  way s .  Since, the  le arnin g  p r o c e s s o c curs in  both  way s  t h e   learni ng  perf o rma n ce of t he Q - Routing  algo rithm  do uble s . Inste a d  of trying  to  use the  si n g le   reinfo rcement  sig nal, an  in dire ct reinforcement  si gn al  is extra c ted  from the i n com i ng info rmatio n   and i s  u s ed t o  upd ate the  local  de cisio n  make r. Whe n  a no de X send s a p a cke t  to neighb ori ng  node  Y, som e  ad ditional  routing i n form ation  can  be  sent alon g wi th  the  p a cket.   Thi s   info rmat ion   can b e  u s ed t o  update  nod e Y's de ci sio n s in the  dire ction op po site to the dire ct ion of the pa cket.  This u pdate  add s ba ckwa rd explo r atio n to Q- Routi ng. Figure 5 sho w s forward and ba ckward   exploratio n in volved in Q learnin g  process [14].       Figure 5. Forward and Ba ckward Explo r ation       The Q-Ro utin g algorith m  make s u s e of  forwa r d expl oration in u p dating the Q-values in  the netwo rk.  In forwa r d ex ploratio n, the Q-va lue of the se nding n ode is u pdat ed ba sed o n  the  informatio n coming from  the re ceiving  node.  DRQ  routin g [14]  makes  use  of ba ckwa rd   exploratio n a s   well. When  a nod e X  sen d s a  pa cket  P ( S, D) to on e  of its nei ghb o r s Y, the  pa cket  can ta ke alon g information  about the Q-values of  nod e X. When n ode Y receives this pa cke t, it  can  u s e thi s  i n formatio n in  upd ating its  Q-value s   pe rtaining t o  the  neigh bor X. L a ter  whe n  n o de  Y has to ma ke a de cisi on,  it can u s e the  updated  Q value s  for X. Q value up da tes in ba ckward   exploratio n a r e m o re a ccurate  than  Q  value  upd ates i n  fo rward  explo r ation.  Figure 6   sho w s  Dual reinfo rcement Q ro uting whi c h  invo lves ba ckwa rd exploratio n.           Figure 6. Backward Explo r ation       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752    IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  684  – 694   689 3. Results a nd Discu ssi on  Network Sim u lator  NS2 i s  u s e d  for e x perim entation. NS2 is  the s t andard  network   simulato r u s ed for a naly s is  of wired  and wi re l e ss netwo rks. T w o different  experim ents  are   perfo rmed  to  judge  the  qu ality of rei n forceme n t lea r ni ng al gorith m s usi ng  differe nt pe rform a n c e   para m eters, in  first expe riment   6×6  irre gula r  g r id  is  used to  test the  p e rform a n c e  of  reinfo rcement  learnin g  for rando m traf fic.  Second  experim ent is perf o rme d  on an ad  hoc  network consisting of  10 to 100 nodes  with   random mobility of nod es and random traffic  gene rated o n  the network.   In first expe ri ment, the ne twork top o log y  used i s  the  6×6 i r regul a r  gri d  sho w n  in the  figure 7. Fig u r e 7  sho w s th e simul a tion  of the sam e . In this net wo rk there are two po ssibl e wa ys   of routin g pa ckets  betwe e n  the  left cluster  (n ode s 1  throu gh 18)  a nd  the right cl uster  (n ode s 19   throug h 36 ): the ro ute incl u d ing no de s 1 2  and  25  (R1 )  and the  rout e inclu d ing n ode s 18 an d 19   (R2 ) . For ev ery pair of source an d d e stinatio n no des in differe nt cluste rs, either of the two  route s , R1 o r  R2 can be  ch ose n . Figure 8 sho w s a  si mulation of the 6×6 irre gul ar gri d  in NS2 .         Figure 7. The  6×6 Irregul ar Grid           Figure 8. NS2 simulatio n  for 6×6 Irregul ar Gri d       Route  R1 i s  al ways  selecte d  by  sho r te st p a th ro uting.  For lo w l oad s (1  packet/sim ula t ion time), sh ortest path  routing  is givi ng be st resul t s. Average  packet delive r y  time is very less a s  compa r ed with rei n fo rce m ent lea r n i ng method s (figure 9 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJEECS   ISSN:  2502-4 752     Analysis of Reinforcem ent Based Ad apt i v e Routing in  MANET (Rah ul De sai)  690     Figure 9. Average Pa cket Delivery Time  vs. Simulation Time step f o r low lo ad s      At medium (2 pa ckets/ si mulation tim e )  (figu r e 1 0 ), or hig h  load co ndit i ons  (3   packet s /simul ation time) (fi gure  11),  im posed ove r   the netwo rk, it is found th at the sh orte st p a th  routing  brea ks do wn  and t he average  p a cket delive r y time gro w s  linearly a s  th e simul a tion t i me   prog re sse s . T h is i s  be ca use the pa cket  queu es  at pa rticula r  n ode s 12 an d 25 i n cre a ses with out  boun d. A lot  of que ue  waiting time i s  incurred  by pa ckets g o i ng throug h t hese no de s. In   reinfo rcement  ro uting,  simu lation time  st eps 15 00  to   2000  are  req u ired  to fin d   out the  optim um  paths, an d there after they  settle down to  most sta b le  routing poli cy.                 Figure 10. Averag e Packet  Delivery Tim e  vs. Simulation Time ste p  for Medium lo ads      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752    IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  684  – 694   691     Figure 11. Averag e Packet  Delivery Tim e  vs. Simulation Time ste p  for High lo ad s      Secon d  exp e r iment i s   ca rried  out on   an ad  ho c n e twork  and v a riou s  reinfo rceme n t  routing algo ri thms  a r e co mpared with   existi ng  rou t ing protocol s such a s  A O DV, DS R  and  AOMDV.       Table 1. Simulation Para meters Used  for Analysi s   Parameter Value  No of nodes    10 to 100 no des  Mobility  model   Random Wa y  Po int Mobility  Mode l    Simulation time    200 s  Topolog y Size  800 m × 800 m   Routing pro t ocols  anal y z ed   DSR, AODV,  AOMDV, Q Routing ,   Confidence Q Routing a nd Dual   Reinforcement R outing  Mobility  rate   25m/s to 125 m/s   Pause time  0, 50, 100, 15 0 a nd 200 s       The vario u s param eters used in  se con d  experi m ent for an alysis of rei n forceme n t  learni ng  are  sho w n  in  Ta ble 1.  Packet  delive r y ratio is  a nalyzed   for  medium  size  netwo rk  (50   node s) an d p a cket rate  ch angin g  fro m   25 m/s to  1 2 5  m/s. It i s  o b se rved  as the mo bility rate  increa se s, ro uting p r oto c ol s  su ch  as AO MDV a nd DS R  p r oto c ol s starts dro ppin g   the  p a cket s as   it become s  di fficult for the m  to ad apt th e chan ges  in  the n e two r k  in short  amo unt of time.   For  obtainin g  the  con s iste nt p a cket ratio f o r medi um size  net wo rk, reinfo rcement   routing wo rks   better than  e x isting protocols. Figu re 1 3  sho w s the  perfo rman ce  of an ad ho c netwo rk  whil e  cha ngin g  the numbe r of no des at lo w loa d  netwo rk.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJEECS   ISSN:  2502-4 752     Analysis of Reinforcem ent Based Ad apt i v e Routing in  MANET (Rah ul De sai)  692     Figure 12. Packet Delivery  Ratio vs. Packet Rate           Figure 13. Packet Delivery  Ratio vs. No  of Node s          Figure 14. De lay vs. No of Nod e s      It is observed that as we start increasing  the number  of nodes,  (figure 14) delay will  start s   in cre a s ing. DSDV as  a   proa ctive routin g p r otocol  pr ovid es mi nimum  delay, but  dual  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 25 02-4 752    IJEECS  Vol.  2, No. 3, Jun e  2016 :  684  – 694   693 reinfo rcement  Q  routin g  provide s  pro m inent  re sult s a s  compa r ed  with  AO DV, DS R  a n d   AOMDV.           Figure 15. Co ntrol Overhea d vs. Packet rate      As far a s   co ntrol ove r he a d  is  con s id ered (f igu r e  15 ) it is o b serv ed that in p r oactive  proto c ol s such as  DSDV t he ro uting ov erhe ad i s  hig h . AOMDV protocol tho ugh  it is on dem a nd  routing p r oto c ol, routin g overhe ad is  high a s  it  th e extensio n of AODV pro t ocol to find the   maximum nu mber of p a th  betwee n  so urce an d  de stination. Rein force m ent ro uting gen erates  less and  con s istently equal  numbe r of  pa ckets through out the netwo rk.         4. Conclusio n   In this pape r, analysis an d comp ari s o n  of  reinforcement ro utin g, Confide n ce based  reinfo rcement  routing a n d  dual rei n forceme n t routi ng we re p r e s ente d . Conf iden ce ba se d   reinfo rcement  and Dual rei n forceme n t routing ar e sh owin g promi n ent results as compa r ed  wi th   sho r test p a th  routing for m edium an d hi gh load  con d i t ions. At high  loads, du al reinforcem ent Q   routing  perfo rms mo re tha n  twice a fa st  as Q - Rout in g. F o r  a n  ad  ho c  ne tw or k ,  In  AO D V  pr o t o c o l   con g e s tion o c curs in sele cted short e st  path and ev e n tually it starts droppin g  the packet s . Th us  AODV an d AOMDV p r oto c ol give s go od pe rform a nce  at low l oad s but at  high mo bility and  heavy load  situations, b o t h  of them f a il to wo rk .  In dual reinfo rcement routin g,  as ba ckward   exploratio n i s  involved i n cl uding  confide n ce  me as ure ,  less time  is re quired i n   orde r to   settle   down the Q value s  thus th ey more accu rately predi ct the state of network at run  time. It is found  that, though  mobility rate  cha nge s at hi gh rate a s   we ll as hi gh traffic, dual  rei n fo rce m ent  routi ng  obtain s  more accurate re su lt as com pare d  with Q ro uting.       Referen ces   [1]    G Vetrichelvi a nd G Mohank u m ar. “Performance Ana l ysis o f  Load Min i miz a tion i n  AODV and F S R”.   Internatio na l Journ a l of Infor m at i on a nd N e tw ork Security (IJINS) .  2012; 1(3): 152- 15 7.  [2]   Malek Al-Ga b r i , Chu n li n LI  and  La yu an  L i . “Improving  Z i gBee AODV  Mesh Ro utin g Alg o rith m   T opolog y an d  simulatio n  an al ysis”.  T E LKOMNIKA Indonesi an Jour nal   of Electrical Engi neer in g .   201 4; 12(2): 15 28-1 535.   [3]    R Des a i a nd  BP Patil. "An a l y s is of ro utin g protoc ols fo r Ad Hoc  Net w o r ks".  Circ u it s, System s,   Co mmun icati o n an d Infor m at ion T e c hno lo g y  Applic atio ns  (CSCIT A), 201 4 Internati o n a l  Confer ence  on , Mumba i . doi: 10.11 09/CS CIT A . 2014.6 8 3 924 4. 201 4: 11 1-11 5.  [4]    Rah u l Des a i, BP Patil. “ Performa nce An al ysis of Ad Hoc Routi ng Pr otocols ”. 3rd Internati o n a l   Confer ence o n  Recent T r ends in Engin eer in g &  T e chnol og y (ICRT ET ’201 4). ISBN No.: 9 78-9 3 -51 07- 220- 1. 201 4: 11-15.   [5]    Richar d S Sutton an d Andre w  G Barto. “Rein f orcem ent Le ar nin g :  An Intro ductio n ”. A Bradford Book,   the MIT  Press  Cambri dg e, Massach usetts L ond on, Eng l an d.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.