Ind o n es ian Jou r n al  o f   E le ctric a l E n g in ee r ing   and  C o mp u t er   S c ienc e   V ol . 8 No.  2,  No v em be r  20 17 , p p 3 08   ~  3 14   DO I: 1 0. 11 5 91 / i j ee c s .v 8 .i 2 . pp 30 8 - 3 14           3 08       Rec ei v ed   J ul y  9 ,  20 1 7 Rev i s ed   S ep t em be r  1,   20 1 7 A c c ep ted   S ep t em be r  1 7,  2 0 17   Enhan ceme nt   of   Energ y   Co nt r o l Rou tin g Prot o col  f or  M ob ile  A d   H oc  Net w ork   Based on  H y b rid Par ti cle  S w arm Op ti mizatio w ith   A n C olo n y - b ased  E n erg y   Con trol R ou tin g       Hasa n   A w n i  S h a kir *1 Rav ie  Ch and r en M u n iy and i 2 Z u lka r n a in M D.  A li 3   Cen te r f o r So ft w a re  T e c h n o l o g y  a n d  M a n a g e m e n t,  F a c u l ty  o f  I n fo r m a ti o n  S c i e n c e   a n d  T e c h n o l o g y Uni v e rs i t i  Ke b a n g s a a n  M a l a y s i a 4 3 6 0 0  UKM  Ba n g i Se l a n g o r,  M a l a y s i a   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r ,  e - m a i l :   Has s a n 1 9 9 0 3 8 @gm a i l . c o m 1 ra v i e @uk m .e d u .m y 2 ,   z m a @uk m .e d u .m y 3       A b st r ac t                      M ANET  i s   a n   a u to n o m o u s   c o l l e c ti o n   o d i s tri b u te d   m o b i l e   n o d e s Ev e ry   n o d e   i n  a   M ANET  work s   a s   a   s o u rc e   a n d   a   s i n k   a n d   t h a re l a y s   p a c k e t s   fo r   o th e n o d e s Th e   k e y   fe a t u re s   o a   M ANET  i n c l u d e   d y n a m i c   n e two rk   to p o l o g y ,   d i s t ri b u te d   n e two r k   n a tu r e m u l t i - h o p   c o m m u n i c a t i o n ,   l i m i t e d   b a n d wi d th a n d   l i m i te d   e n e r g y   c o n s tr a i n t s G i v e n   th a t h e   b a tt e r y   o th e   n o d e s   i s   l i m i te d th e   e n e rg y   o f   th e   n o d e s   a n d   th e   l i fe t i m e   o n e two rk   i s   a   c ri ti c a l   p ro b l e m   i n   M ANETs M o re o v e r,  n o d e s   m a i n t a i n   s t a ti c   o l e s s   m o v e m e n t   a ft e b e i n g   d e p l o y e d T h e   e n e rg y   o t h e   M ANET  n o d e s   c a n n o b e   r e c h a rg e d whi c h   l e a d s   to   d e a d   n o d e s .   Th i s   s tu d y   i m p ro v e s   th e   e n e r g y   c o s fo th e   ACEC a n d   b o o s t s   a d v a n c e m e n t h ro u g h   i t s   c o n tri b u ti o n s .   Are a s   i n   th e   a d   h o c   n e two rk   wh e re   m u c h   wor k   i s   n e e d e d   a re   d i s c u s s e d Th i s   s t u d y   o n l y   e x p l o re d   th e   i m p a c o PSO  o n  ACECR Re s u l t s  i n d i c a te  t h a ACEC R -   PSO  p e rfo rm e d  b e tt e r t h a n  t h e  o t h e r p ro t o c o l s  i n   te rm s  o b a l a n c e d  e n e rg y  c o n s u m p ti o n  a n d  e x te n d e d   n e two rk  l i fe ti m e .     Key w ords ACEC R, PSO ACO   M ANET         Copy righ ©  2 0 1 7   I ns titu t e  o f  Adv a nc e Eng i ne e ring  a nd   Sc ie nc e All  righ t s  re s e rve d.       1.  Int r o d u ctio n   W i r el es s   ne tw ork s   are  uti l i z ed   i v ario us   tec hn o l og y   f i e l ds s uc as   i the   m i l i tar y i the   i nd us tr i a l   s ett i n an d   i pe r s on a l   area  ne t w ork s [1] W i r el es s   ne tw ork s   po s s es s   v al ua bl e   att r i b ute s s uc h   as   e as y   i ns tal l at i on ,   c os t - ef f i c i en c y an r el i ab i l i t y l e ad i ng   to  t he i r   wi de   r an ge   of  ap p l i c at i on s [ 2] T he s ne t wor k s   are  al s i nd ep e nd e nt  of   f i x ed   i nf r as tr uc ture  c om pa r ed   wi t h   wi r ed   ne t w ork s [3] Com m o ex am pl es   of   t he   us ag e   of   the s ne t wor k s   are  i n   c el l u l ar   ph on e   ne t w ork s W i - F i , s ate l l i t e c o m m un i c ati on , a n d o t he r  a p pl i c a ti o ns   [4,   5]   as  s h o w i n  Fig ure  1.           F i gu r 1:  M A N E T  s tr uc ture     Ho w e v er,  i r ec e nt  y e ars w i r e l es s   ne t wor k s   has   be c om m aj or  c on c ern  i the   c o m m un i c ati on s   f i e l [6] .   In  pa r t i c ul ar,  th p o w er  p r ob l em   i M A N E T s   ha s   be en   r ec e i v i n g   s i gn i f i c an att e nti on T he   probl em   o f   en erg y   ef f i c i en c y   i m ob i l a ho c   ne t wor k s   ( MA N E T s )   c an   be   ad dres s ed   at  v ari ou s   l a y ers [7]   and   r es e arc wor k   ha s   f oc us ed   on   op ti m i z i ng   the   en erg y   c on s um pti on   of   m ob i l no d es   f r o m   di ff erent  v i e wpo i nt s [8] In  r ec en y e ars p o w e r   m an ag em en s c he m es   ha v t w ob j ec ti v es w h i c h   are  to  m i ni m i z t he   tot a l   po w er  c on s um pti on   i the   ne t wor k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJE E CS     IS S N:  2 50 2 - 4 75 2     En h a n c e m e n o En e r g y  C o n tr o l  Ro u t i n g  Pr o to c o l   fo r M o b i l e   Ad  h o c  Ne two r k …  (Has a n  Aw n i  Sh a k i r)   309   an to  m i ni m i z the   po wer   c on s um pti on   pe r   no d e.  A   m eth od   to  r ed uc the   en erg y   c os t s   am on the   d i f f erent  no de s c al l e the   an c ol o n y - b as ed   e ne r g y   c on tr ol   r ou ti n ( A C E CR )   protoc ol ha s   be en   s u gg es t ed  [9 ] ho we v er,  t wo   m aj or  i s s ue s   w e r f ou nd   r eg ard i n the i r   wor k na m el y ph erom on ev ap ora ti o an l ea k   of   r ou ti ng   ef f i c ac y   protoc ol [10] T he r ef ore,  h y br i pa r t i c l e   s w arm   op ti m i z ati on   ( P S O ) A C E CR  pro toc ol   i s   prop os ed   to  a dd r es s   the   wor k   of   Z ho et  al .   ( 20 16 ) i whi c h   th r ou t de c i s i o d oe s   n ot  d ep e nd   on   th Q o S   b et w e en   the   r ou ti ng   an d   the   MA N E T   en erg y [ 11 ] T he r ef ore,  thi s   pres en t   s tud y   ai m s   to  de v e l op   P S O   f or  A CE CR  i term s   of  the   be s an d   ne ares p ath   an the   m i ni m al   no d p o wer   c on s um pti on ,   w h i c f oc us es   on   ea c h   no de  th a t i s  c on s i s ten t l y   a v ai l ab l e a nd  r e du c es  th e d e ad  n od nu m be r s  i n t h w o r k  of  Zhou.       2. P r o p o se d   A p p r o ac h e s   T he r are  tw i m po r tan c ha r ac teri s t i c s   i the   pro po s ed   P S O - A CE C protoc o l .   F i r s t,  P S O   us es   p op u l at i o of   pa r ti c l es S ec on d,  P S O   ha s   t he   tr ad i ti o na l   top ol o gi es na m el y gb es t   an pb es t,  to   d es c r i be   t he   i nte r c o nn ec t i on s   am on pa r t i c l es [ 12 ] .   T he   gb es top ol og y   i s   c on s i de r e the   f ul l y   i nt erc o nn ec te po p ul a ti o be c au s ea c m e m be r   of  the   po p ul at i o c an   be   i nf l ue nc ed   b y   an ot he r  m em be r . S pe c i f i c al l y ,  t he   pa r ti c l es  c an  be  af f ec ted  b y  t he   i nd i v i d ua l   who   f ou nd   the   be s s o l ut i on   s o   f ar.  T he r ef ore,  gb es i s   ul ti m ate l y   r es p on s i bl e   f or  tr ac k i ng   the   be s t   s ol ut i on   f ou n d.  T he   pb es top o l og y   i s   c on s i de r e as   pa r ti al l y   i nt erc on ne c t ed   po pu l at i o n,  i n   whi c ev er y   p arti c l i s   c on ne c ted   t th n ei g hb or i ng   pa r ti c l es   i the   po p ul ati on   arr a y [1 3] T hi r d ,   ev er y   p arti c l c ha n ge s   i ts   po s i t i on   ac c ordi n to  t he   c ha ng r ul e T he   i nt erac ti on   r ul ( or  th e   v e l oc i t y   e qu at i o n)  de t erm i ne s   the   n ex po i nt  of   the   pa r ti c l e,  whi c wi l l   b tes te i th s ea r c h   s pa c e,  where  the  pre v i ou s   s uc c es s  of  th e p arti c l e i n t h e s ea r c h s p ac wi t h t he   pre v i ou s  s uc c es s   of  th oth er  pa r t i c l es   i s  c on s i de r ed .   W he n a  p arti c l e d i s c ov ers  a  pa tt ern t ha t  i s   be tte r  th an   an y   of   the   p att erns   t ha t he   p arti c l ha pre v i ou s l y   f ou nd the   p arti c l s tores   the   c oo r di na t es   i the   pb es t( t) T he   di f f erenc be t ween   t he   p be s ( the   be s p oi nt  f ou nd   s f ar)   an th c urr en po s i ti on   of   the   i nd i v i d ua l   i s   s toc ha s t i c al l y   a dd e to  th c urr en v e l oc i t y c au s i ng   th tr aj ec t or y   to  os c i l l a te  aroun th at  po i nt.   F urth erm ore,  ea c pa r t i c l e   i s   de f i ne wi th i n   the   c on t ex of   t op o l o gi c a l   ne i gh b orhoo d.  T he  P S O  pr oc es s  i s  i l l us tr at ed   i n Fi gu r e 2 .           F i gu r 2:  P S O  s tr uc ture       S e v era l   h y br i c o nv en t i on al   a l go r i thm s s uc as   the   ge ne ti c   an the   P S O   a l go r i thm s wer us ed   to  r es ol v the   r ou te  d i f f i c ul t y   i MA N E T s [14] T he   A CE C P r ot oc ol   s ug ge s te b y   Z ho e a l   20 16   ha s   d i f f ere nt  di f f i c ul t i es T he   i nf orm ati on   g ai n ed   b y   us i n P S O   [1 5] T he r ef ore,   the   h y bri be t ween   P S O   an A CE C P r oto c o l   i s   pr op os ed   i th i s   s tud y   f or  th op ti m i z a ti o s tr ate g y   ou t l i ne d i n t h e s ub s eq ue n t s ec ti o ns .   T he   h y brid   a l g orit hm   ha s   ad v an t ag es   of   pa r ti c l s war m   O pti m i z at i on   whi c i s   G l ob a l   s ea r c bu i t he   A CE CR  i s   Lo c al   s ea r c h.  T he   m aj or   di s ad v a nta ge   i th A CE CR  protoc o l   i s   tha whi l tr y i ng   t s o l v th c om bi na ti on a l   o pti m i z at i o prob l em s   the   s ea r c s ho ul pe r f orm ed   m u c f as ter [16] b ut   i A C E CR  t he   m ov em en thro ug the   pa th  where  t he   c h em i c al   s u bs tan c e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N:  25 02 - 4 75 2                    IJE E CS   V ol 8 N o.  2,  No v em be r  20 17   308    3 14   310   c al l e p he r om on ha s   b ee de po s i t ed H en c l oc a l   s ea r c w i l l   be   pe r f or m i ng   at   the   f as ter  r at e   tha i the   A C E CR In  ord er  to  ov erc om the   ab ov dra w ba c k How e v er,  P S O   wor k s   ba s ed   on   di r ec c om m un i c ati o b et ween   pa r t i c l es B ut   A   A C E C m ec ha ni s m   hi gh l y   d ep e nd s   on   i nd i r ec t   c o m m un i c ati on   am on P ar ti c l e.  F or  t ha r ea s o i n ee to  h y brid   P S O   wi th  A C E CR  to  op t i m i z protoc ol  en erg y .       F AN T BAN T En h a n e   t h e   F AN T   a n d   BAN T   o f   AC EC R   u si n g   t h e   p ri vi l e g e   o f   PSO   co h e si o n C o h e si o n mo ve   t o w a rd   t h e   a ve ra g e   p o si t i o n   o f   l o ca l   f l o ckma t e s Al i g n me n t mo ve   t o w a rd t h e   a ve ra g e   h e a d i n g   o f   l o ca l   f l o ckma t e s Se p a ra t i o n a vo i d   cro w d i n g   l o ca l   f l o ckma t e s     F i gu r 3 :   E nh an c e F A NT  an d B A NT  of   ( A nd r y   P i nt el es 20 1 0 )       In  order   to  f ee the   weak ne s s   of  B A NT   an F A NT   o A CE CR  th c oh es i o as p ec of  P arti c l S war m   O pti m i z at i on   i s   p ut  to  us i orde r   to  pe r f or m   op ti m i z ati on   b y   i terat i v el y   att em pti ng   to  en h an c s o l ut i on   w i t r e ga r t a   c erta i m ea s ure  of   qu al i t y .   F i gu r 3   de s c r i be s   h y br i th at  s tan ds   f or  the   P S O - A CE CR F or  the   r ea s on   th at  P arti c l S war m   O pt i m i z a ti o us es   v e l oc i t y   proc e du r t r ec l a s s i f y   an y   r an do m   v ec tors the   P arti c l S war m   O pti m i z ati o w i l l   f ee d   the  p he r om on e v ec tors  f or ACE C R.       Ho w e v er, t he   pa r ti c l e ru l es   s ho w  th at   p =   +  v ,   ( 1)       v  =  v  +  c *  r a nd  *  ( pB es   p) +  c *  r an d *  ( g B es   p),                 ( 2)   W h ere     p:  po s i ti on  of  th e p art i c l e     v :  d i r ec ti on   pa th     c 1:  l oc a l  i nf or m ati on   of  w e i gh t     c 2:  gl ob a l  i nf or m ati on   of  we i gh t       pB es t:  pa r t i c l be s t p os i ti on        gB es t:  be s t p os i t i on   o f  th s w arm     r an d:  r a nd om l y   v ari ab l e   Ho w e v er, t he   nu m be r  of  pa r ti c l es  i s  t y p i c al l y  be t w ee 10  a nd  5 0.   1.   C1 i s  t he  p ers on a l  b es t v al ue .   2.   C2 i s  t he  b es t v al ue  n ei gh b orhoo d.   3.   In  ge ne r a l , C 1 +   C2  =  4  ( e m pi r i c al l y  c h os en   v a l u e).   4.   If  th e a l go r i t hm  i s  to o s l o m ea n t ha t i t  c au s e f r om  v el oc i t y   i s  to o l o w .   5.   If   a l go r i thm  i s  to o u ns tab l e,  i t c au s e  f r o m  v el oc i t y   i s  to o h i gh     T he   be s pa th  i s   s el ec ted   us i ng   P arti c l S war m   O pti m i z at i on   al g orit hm   w hi l th m ul ti - pa ths   are  g o tte us i ng   A C E CR  a l go r i thm P he r om on es   c an   be   de p os i te b y   t he   pa r ti c l a ge n ts   an e v er y   pa tt ern  i s   s en s ed   b y   l oc al   a ttrib ute s T he   pa tt ern  ag en ex ec u te s   d y na m i c s   o ph erom on es   ev ap ora ti o n,  di s pe r s i on   a nd   a gg r eg ati o n.  A ttr i bu t p he r om on i ns i de   t he   p att e r n   an pa t tern  ph erom on are  the   t w l e v e l s   of   ph erom on es P arti c l S war m   O pti m i z ati on   al g orit hm   i s   r es po ns i b l f or  up da t i ng   t he   p att ern  ph e r om on to  c o m pa r the   pa th’ s   f i tne s s   as   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJE E CS     IS S N:  2 50 2 - 4 75 2     En h a n c e m e n o En e r g y  C o n tr o l  Ro u t i n g  Pr o to c o l   fo r M o b i l e   Ad  h o c  Ne two r k …  (Has a n  Aw n i  Sh a k i r)   311   wel l   as   t he i r   r el a ted   att r i bu tes T hi s   f i tne s s   i s   r do n e   f or  c ertai nu m be r   of   i te r ati on   an t he   pa tte r n   w i t h l arge f i t ne s s  i s   r ec i proc ate d a s  a  s o l ut i o n t ha t m ee ts  al l  th e  d i f f i c ul ti es .   P arti c l S war m   O pti m i z ati o de a l s   w i t the   s tr a ng po s i ti o of   A CE C order   of   r ou ti ng   an an   ap propr i ate   f i tne s s   f un c ti on   to  f i n t he   m os t   ad v an t ag e ou s   pa r am ete r s   of   s orti ng   f un c ti on   r es ul t i ng   i nto   e ne r g y   r el i ab i l i t y   m att ers   tha m i gh l ate r   l e ad   to  i ne f f i c i en c y f or  i ns ta nc as   s ee i Z h ou   pa p er  i the   f i gu r e   be l o w,  th e   no d 1 - 2,   2 - 3,  3 - h av i ng   p he r om on m i s c on ne c ti o n p r o bl em  r es ul t i ng   to  a  po s i ti o n t h at  i s  n ot  k no wn .           F i gu r 4 :   t he  m ai n a i m  of  P S O   w i l l  f ee ds  th ph erom o ne  o n A C E CR       3.  Imp lem ent atio n   S etu p   S i m ul ati on   was   do n i M A T LA B   [ 17 ] an the   r es u l t s   w ere   ev al ua t ed   a nd   c om pa r e d   wi th  s t an d ard  A CE C r ou t i ng   protoc o l s   an r ec en t   a pp r oa c h es W us ed   di f f erent  s i m ul ati on   pa r am ete r s s uc as   v ar y i ng   th nu m be r   of   no de s   an the   no de   s pe ed to   ev a l ua t the   pe r f or m an c e u s i ng  Z ho u  pa r am ete r s  as  s u m m ariz ed   i n  T ab l e1 .       T ab l e 1 S i m ul at i on  pa r am ete r s  Zhou  et  a l . (20 16 )   P a r a m e t e r   V a lue   S i m u la t e   M A TLAB   C h a n n e t y p e   W i r e le s s   A r e a   1 0 0 0   m   N o d e s   2 5   n o d e s   R o u t ing   p r o t o c o l   A C E C R   S i m u la t ion   t i m e   1 0 0   m s   N o d e   s p e e d   5   m / s   Tr a f f i c   t y p e   C B R   I n it ial   e n e r g y   2 0 0   J   P a c k e t   s iz e   6 4   b y t e   S i m u la t ion   I E E E   m o d e l   8 0 2 . 1 5 . 4 a       Ho w e v er,  we  c om pa r the   pe r f or m an c of   ou r   propo s ed   protoc o l   A CE C R - P S O   to  the   oth er  three   prot oc ol s :   A C E CR,  E A A R [1 8] ,   an A O MD A   pro toc o l s T he s prot oc ol s   ex t en d   th s i ng l p ath   A O D V   pro toc o l   to  c om pu te  m ul ti p l e   pa t hs w h i c a l w a y s   of f ers   s up erio r   ov eral l   r ou ti n pe r f or m an c tha A DO V   i n   a   v arie t y   of   m ob i l i t y   an d   tr af f i c   c on di t i o ns [1 9] E A A i s   a n   A CO - ba s ed   e ne r g y - a w are   r ou ti n protoc o l whi c h   do e s   no on l y   i nc orpor at th ef f ec of   po w er   c on s um pti on   i r ou t i n p ac k et,   bu a l s ex p l o i ts   the   m ul ti - pa th  tr an s m i s s i on   properti es   of   an t   s w arm s   an us m i n - m ax   en erg y   to  c al c u l at ph erom on v al ue h en c e,  i i nc r ea s es   the   ba tte r y   l i f of   a   no de .   Mo bi l i t y   i s   a   na t ural   c ha r ac ter i s ti c   of   a ho c   ne t wor k s I i s   i m pe r ati v to  us a   m ob i l i t y   m od el   t ha ac c urat el y   r ep r es en ts   t he   m ob i l n od es   tha w i l l   e v e ntu al l y   uti l i z th g i v e n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N:  25 02 - 4 75 2                    IJE E CS   V ol 8 N o.  2,  No v em be r  20 17   308    3 14   312   protoc ol T he   c ho i c of   m ob i l i t y   m od el   c an   ha v s i gn i f i c an ef f ec t   on   the   pe r f or m an c o f   an   ad  h oc  ne t wor k  r ou ti ng   prot oc ol .   T he r are  1 00   no d es   i a   n et w ork whi c m ov e   o v er  a   10 00     10 0 0   m   f l at  s pa c e.  F or   the  RP G m od el [20] we  d i v i de al l   no d es   i nt f ou r   groups wi th   2 no de s   i ea c group.   T he   n od e s   M A C   l a y er  us es   IE E E - 80 2 .11   D CF   m ed i ac c es s   c on tr ol   protoc o l t he   r ad i tr an s m i s s i on   r an ge   a nd   the   i nt erf erenc r an ge   of   no de s   are  a l l   s et   to  be   20 0   m   [21] E ac n od ha s   to tal   en erg y   of   10 0J .Mo bi l n od es an d   are  as s um ed   to   m ov r an do m l y   ac c ord i ng   to  the   r an do m   wal k r an do m   w a y p oi nt,   a n RP G m ob i l i t y   m od el s T he   s pe ed s   of   no de s   are  s et  to  be   1 .5,   5,   10 1 5,  a nd   2 pe r   s ec o nd ,   ea c n od s tarts   m ov i n f r om   r an do m l y   s e l ec ted   i n i ti a l   po s i ti o to   targe po s i ti on whi c i s   al s s e l ec ted   r an d om l y   i n   the   s i m ul at i on E ac po c k ets i z i s   51 2 - b y t es and  1 Cons ta nt - B i t - Rate   ( CB R)   f l o w s   are  ge n erated   r a nd om l y   at  r at of   10   pa c k ets   pe r  s ec on d f or 1 00 0s  t o t es t th pe r f or m an c e o f  protoc ol s [22 ] .       4 . Re sult s   and   D isc u s sio n   T he   pe r c en tag of   the   nu m be r   of   da ta  pa c k ets   c orr ec tl y   de l i v ered  to  t he   nu m be r   of   da ta  pa c k ets  s en t b y  s o urc e n od es   i s   pres en t ed . F i g ure  5 s ho w s  t he   pa c k et  de l i v er y  r a ti o  of  A O M DV ,   E A A R,  A CE CR  an A C E CR - P S O   pro toc o l s   at  di f f erent  s pe e ds   i d i f f erent  m ob i l i t y   m od el s ,   where  t he   p ac k et  de l i v er y   r ati f or  f ou r   r ou ti ng   pr ot oc ol s   de c r ea s es   when   the   s pe ed s   of   the   no de s   i nc r ea s e W ob s erv th at  t he   pa c k et  de l i v er y   r ati o   f or  A C E CR - P S O   i s   be t ter  tha a l l   th e   oth er  protoc ol s A C E CR - P S O   an E A A protoc o l s   c an   ba l an c th en erg y   us e   of   the   ne tw ork   an r e du c e   the   l i nk   break   c au s ed   b y   de ad   no de s   b ec au s t he y   are   en erg y   c on tr ol   r ou t i n pr oto c ol s S i nc b oth   a v er ag en erg y   an th m i ni m u m   en erg y   of   pa th  i s   c on s i de r ed   i n   A CE CR - P S O i c an   s el ec pa th  wi th  m ore  r es i du al   e ne r g y   o gl ob a l   v i e w .   A CE CT   an E A A R   on l y   c on s i d er  the   r es i d ua l   en er g y   of   no de s   i ns te ad   o f   pa ths ,   and   the   pa c k et  de l i v er y   r at i f or  A CE CR pr ot oc ol s   i s  hi gh er  tha tha t  f or AOMD V  prot o c ol .           F i gu r 5 P ac k et  Del i v er y  R ati o       T he   av erag ti m be t w e e tr an s m i s s i on   of   da ta  pa c k ets   at  s ou r c es   an s uc c es s f ul   r ec ep ti o at  r ec ei v ers   i s   pres en te i F i g ure  6 F i g ure   s ho w s   the   a v era ge   en d - to - en de l a y   of   da ta  pa c k ets   fr o m   s ou r c no de s   t th ei r   d es ti n ati on   no de s   f or  A O M DV E A A R,   A CE CR  a nd   A CE CR - P S O   i di f f erent  m ob i l i t y   m od e l s .   T he   en d - to - en d   de l a y s   d ec r ea s wi th  i nc r ea s of   no de   m ob i l s p ee ds be c a us the   i nc r ea s of   no de   m ob i l s pe e ds   w i l l   m a k ne t w ork   top ol og y   c ha ng e whi c h   i turn   wi l l   c au s da ta  b uf f er  an r ou te  r ed i s c o v er y T he   a v era ge   en t o - en d   de l a y   f or  A CE CR - P S O   i s   l es s   tha A CE CR  an oth er  protoc o l be c a us A CE CR - PS O   i s   en ha nc ed   en erg y   c o ntro l   r ou ti ng   protoc o l Mo r eo v er,   s i nc e   a nt  c o l on y - ba s e e ne r g y   c on tr o l   r ou ti n prot oc ol   i s   m ul ti - pa t r ou ti ng   prot oc ol s th e y   c a ba l an c th en erg y   us o f   the   ne t w ork an d re du c e t he  r o ute  r e di s c ov er y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJE E CS     IS S N:  2 50 2 - 4 75 2     En h a n c e m e n o En e r g y  C o n tr o l  Ro u t i n g  Pr o to c o l   fo r M o b i l e   Ad  h o c  Ne two r k …  (Has a n  Aw n i  Sh a k i r)   313       F i gu r 6 E nd  t E nd   Del a y       T he   c o m m un i c ati on   o v erh e ad   of   d ea d - no d h as   pro f ou nd   ef f ec on   t he   pe r f orm an c e   of   r ou ti ng   protoc o l s I r e p r es en ts   the   t ota l   s i z of   e x c ha ng i ng   p ac k ets   i the   ne t w ork T he   c on tr ol   pa c k ets   i nc r ea s the   c om m un i c ati o o v erh ea an d   r ed uc e   the   thro ug hp ut  of   th e   ne t w ork F i g ure  7   s ho w s   th at  th r o uti ng   o v erhe ad   th a c au s ed   f r om   de ad   n od e   of   A C E CR - PSO   is   l es s   tha A CE CR  prot oc ol s i nc A C E CR - P S O   i s   m ul ti - pa th  r o uti ng   prot o c ol s the y   us e   ph erom on e u p da t i n g t o m ai nta i n t h e rout e s e l ec ti on   wi t h b es t f i tn es s  f un c ti on   of  P S O .   T he   c o m m un i c ati o ov erhe ad   of   de ad - no de   ha s   a   prof ou nd   i m pa c on   the   pe r f orm an c e   of  r ou ti ng  prot oc ol . ,  i t r ep r e s en ts  th tot a l  s i z of  ex c ha ng i ng   pa c k ets  i n t h e n et wor k T he  c on tr ol   pa c k ets   i nc r ea s th c om m un i c ati on   ov erhe ad   an d   r ed uc the   thro ug h pu o f   the   ne t wor k F i gu r 7 ,   s ho w s   tha r o uti n ov erhea tha c a us ed   f r om ,   de ad   no de   of   A CE CR - P S O   l es s   tha n   A CE CR  protoc o l s i nc A CE CR - P S O   i s   m ul ti - pa th  r ou ti n protoc o l s the y   us ph erom on up da ti n to  m ai nta i th r ou te  s el ec ti o w i t be s f i tne s s   f un c ti on   of   P S O ,   whi c w as   tes ted   o n   three t y p es  of  m ob i l i t y  : ra n d w al k , rand wa y   an d R P G M           F i gu r 7 .   D ea Nod e Ra ti o       4.  Co n clus ion   In  thi s   pa p er,  we  propos e d   an   an c ol on y - ba s e en er g y   c on tr o l   r ou ti ng   protoc o l   P S O - A CE CR  an e v al ua t e d   th af f ec of  di f f erent  m ob i l i t y   m od el s   to  th pe r f orm an c of   P S O - A CE CR  i MA N E T s In  P S O - A C E CR,  th r ou t i ng   pr oto c ol   wi l l   f i nd   th be t ter  r ou te  whi c h as   m ore  en erg y   th an   oth er  r ou tes   thro ug h   th a na l y s i s   of   av era ge   en erg y   a nd   the   m i ni m u m   en erg y   of   pa ths .   S i m ul at i on   r es u l t s   s ho w   th at  P S O - A C E CR   ha s   be tte r   p erf or m an c tha ex i s t i ng   r ou ti n prot oc ol s s uc as   A CE CR,  E A A an A O MD V i n   t erm s   of   the   nu m be r   of   de ad   no d es   an t he   pa c k et  l os s   r ate whi c m ea ns   tha t   P S O - A C E CR  c an   ex ten th n et w o r k ’s   l i f eti m e.  In   ad d i ti on t he   s i m ul ati o ns   i n v es ti ga t e d   t he   m ov em en c ha r ac teri s t i c s   of   di f f erent  m ob i l i t y   m od el s   an th ef f ec on   r ou ti ng   p r oto c ol s F urth erm ore,  r es ul ts   s ho w   th at  P S O - A C E C ha s   be tt er  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N:  25 02 - 4 75 2                    IJE E CS   V ol 8 N o.  2,  No v em be r  20 17   308    3 14   314   pe r f or m an c tha the   oth er  three  protoc o l s   i ba l a nc ed   en erg y   c on s um pti on   an ex ten d ed   ne t w ork  l i f eti m e.     Ref er en ce s   [1 ]   Des ai R.M.,  B .  P a ti l , a nd  D .P S ha r m a,  Rout i ng  P r ot oc ol s  fo r   Mo b i l e A d Ho c  N etw ork - S urv ey  an d A na l y s i s .   Ind on es i an  J o urna l  of  E l ec tr i c a l   E ng i n ee r i n g a nd  C om pu ter S c i en c e 20 17 .   7 ( 3):  p.  7 95 - 80 1.   [2 ]   Mi h ov s k a,  A .,  et  a l I nte grat i on   of  w i r el es s  an da t a t ec hn o l og i es  fo r   pe r s on al i z ed   s ma r ap p l i c at i on s i W i r el es s  Tel ec om mu n i c at i on s   S y mp os i um  ( W T S ) , 2 01 5 .  20 15 . I E E E .   [3 ]   S al am a,  K . a n A .M.   A b de l ba r A  no v e l  a nt  c ol on y  a l g orit h m f o r  b ui l d i ng  ne ural   n etwo r k   top o l og i es i I nte r n ati on a l   Conf ere nc e o n S war m I nte l l i g en c e 20 1 4.  S pri ng er.   [4 ]   P an de y A .K .  an d H.  F uj i no k i S tud y  of   MA NE T  r o uti ng  protoc o l s  by  G l o Mo S i m s i mu l ato r .   Int erna ti o na l  J ou r n al   of  Net wor k  Ma na ge m en t, 2 00 5.   15 ( 6): p.  3 93 - 4 10 .   [5 ]   Uddi n J . ,  Z . M.R.,   S t ud y  an d p erfor ma nc e  c om p aris on   of  MA NE T  r ou t i ng   protoc o l s :TO RA LDR a nd  ZR P i n   2 01 0 , B l e k i ng e I ns ti t ute   of  T ec hn ol og y .   [6 ]   V argh es e,  G .,  Li f e i n t h e Fa s t L an e : V i ew ed  fro m t he  C on fl ue nc e  Le ns .   A C S IG CO MM   Com pu ter Com m un i c at i on   Rev i e w ,  20 15 45 ( 1): p . 1 9 - 25.   [7 ]   Cont i , M .  an d S . G i ord an o,  Mo b i l e a d  ho c  n etwo r k i ng mi l es ton es , c ha l l e ng es an d n ew   r es ea r c h d i r ec t i on s .   IE E E   Com m un i c ati on s  M ag a z i ne , 2 01 4.  52 ( 1): p.  85 - 9 6.   [8 ]   Rei n a,  D.G . , e al . A  s urv e y  on  th e a p pl i c ati on   of  ev o l uti o na r y  a l go r i thm s  f or mo b i l e   mu l t i h op   ad  h oc  ne t wor k  op ti m i z ati on   probl em s .   I nte r n ati o na l  J ou r n al   of  Di s tr i bu te d S e ns or  Net w ork s , 2 01 6.  12 ( 2):  p.  2 08 24 96 .   [9 ]   Z ho u,  J .,  et  a l .,  A nt  c ol on y - ba s ed   en ergy  c o ntrol  r ou t i n g p r oto c o l  f or mo bi l ad  h o c  ne twork s   un de r   di ff erent  no de   mo b i l i t y  mo de l s .   E URA S I P  J ou r n al  o W i r el es s  Co m m un i c ati on s  a nd   Net w ork i ng 20 1 6.  2 01 6 ( 1):  p.  1 05 .   [1 0 ]   K as he f , S . a n d H.  Ne z am ab ad i - po ur,  A n  ad v a nc ed   A CO  al g orit hm  f or feat ure s u bs et  s el ec ti on .   N eu r oc om pu ti n g,  20 1 5.  1 47 p.  2 71 - 27 9.   [1 1 ]   Des ai R. a nd   B P at i l A n al y s i s  of  Rei nfo r c em en B as e d A d ap t i v e R ou t i ng   i MA N E T .   Ind o ne s i a n J ou r n al   of  E l ec tr i c al   E ng i ne erin g a nd  C om pu ter  S c i e nc e,  2 01 6.   2 ( 3):  p.  64 8 - 69 4.   [1 2 ]   B ai , Q .,  A na l y s i s  of   pa r ti c l s war m o pt i m i z at i on   al go r i t h m.   Com pu ter an i nf orm ati on   s c i en c e,  2 01 0.   3 ( 1): p . 1 8 0.   [1 3 ]   P ate l M.K ., M . R.  K ab at,  a n d C.R.  T r i pa t h y ,   A   hy brid  A CO /P S O   ba s ed  al go r i thm   f or Q oS   mu l t i c as t rou ti n g p r o bl em .   A i n  S ha m s  E ng i n ee r i ng  J o urnal ,  20 14 5 ( 1): p.  11 3 - 12 0.   [1 4 ]   S hi r k an de ,  S . D. a nd  R. A V att i A c ba s ed  r ou t i ng   al go r i thm s  f or ad - h oc  ne tw ork  ( ws n,  ma ne ts ) : A  s urv ey . i Co m mu n i c ati on   S y s tem s  a nd  N etwo r k  Tec hn ol o gi es  ( CS N T ) , 2 01 3   Int erna ti o na l  Co nfe r e nc e o n . 2 0 13 IE E E .   [1 5 ]   Nath S .,  et  a l O p ti m i z i ng   MA N E T  r ou t i n g i n A O D V A n h y brid i z at i on  a p proac of  A CO  a nd   fi r efl y   al g orit hm i Res ea r c h i n  Com pu t ati on a l  I nte l l i ge nc e a n d Co mm u ni c at i o n N etwo r k s   ( ICRCICN) , 2 01 6  S ec on I nte r na t i o na l  Co nfe r e nc e o n . 2 01 6.  I E E E .   [1 6 ]   J ua ng C. - F .,  Co mb i na ti o of  P arti c l e S w arm  an A nt   Col o ny  O pti mi z a ti o n A l g orit hm s  fo r   F u z z y   S y s tem s  D es i g n , i F u z z y   S y s tem s 20 1 0,  InT e c h.   [1 7 ]   K urk ow s k i , S ., T . Cam p,  an d M . C ol ag r os s o,  MA N E T  s i mu l at i o n s tud i es : t he   i nc r e di b l es .   A CM  S IG MO B IL E  M ob i l e  C om pu ti ng  a nd  C om m un i c ati on s  Re v i e w , 2 00 5 9 ( 4):  p.  50 - 61.   [1 8 ]   Mi c he al , G .  an d A . A r u na c h al am E A A CK : E nh a nc ed   A da pt i v e A c k n owl ed g me n t fo r   MA N E T .   M i d dl e - E as t J o urn al  of  S c i en t i f i c  Res ea r c h,  2 01 4.  19 ( 9):  p.  1 20 5 - 1 20 8 .   [1 9 ]   V i s w a na t h,  K ., K . O brac z k a,  an d  G . T s ud i k E x pl ori ng   me s h a nd  tre e - ba s e d m ul t i c as t.  Rout i ng   protoc o l s  fo r   MA N E T s .   IE E E  T r an s ac ti on s  on  m ob i l e c om pu ti ng ,  20 06 5 ( 1): p. 2 8 - 42.   [2 0 ]   A hm ed , E . S .A ., e t  al .,  Im pa c t o f Di f feren Mo bi l i ty   M o d el s  i MA NE T s   B as e d o n   MA 80 2. 11 .   20 1 5.   [2 1 ]   Hans , S . a n A . Na y y a r A   r ev i ew o f  de - f ac to  MA C s ta nd ard:  IE E E  80 2.1 1  DCF i A dv an c e d Co mp u ti ng   &  Co mm u ni c at i on  Tec hn ol o gi es  ( A CCT ) , 2 0 14  Fo urth I nte r n ati o na l   Conf ere nc e o n . 2 01 4 . IE E E .   [2 2 ]   V erm a,  R.K .,  A .X . Das an d  A . J a i s wal ,   E f fec ti v pe r for ma nc of  l oc at i on   ai de d r o uti n protoc ol  on  r an d om  w al k  ( R W )  mo bi l i ty   mo d el   us i n g c o ns tan bi t ra te  ( C B R) .   In tern ati o na l   J ou r na l   of  Com pu ter A p pl i c ati o ns , 2 0 15 122 ( 14 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.