I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 7 ,   p p .   3 1 6 ~ 3 2 3   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 1 . p p 3 1 6 - 3 2 3           316       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   I m pro v ing  t h e P r o a ctive Rou ting P ro toco l using  Dep th  Fi rst  Iterativ e De epeni ng  Span ning  Tree  in  M o bile A H o c Net w o rk       J us t in So ph ia   I 1 N.   Ra m a 2   1 De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e ,   L o y o la Co ll e g e ,   Ch e n n a 6 0 0 0 3 4 ,   In d ia   2 P o st G ra d u a te an d   Re se a rc h   De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e ,   P re sid e n c y   Co ll e g e ,   Ch e n n a 6 0 0 0 0 5 ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 1 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   A u g   2 3 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Sep   7 ,   2 0 1 6       Ow in g   to   th e   w irele ss   a n d   m o b il i ty   n a tu re ,   n o d e in   a   m o b il e   a d   h o c   n e tw o rk   a re   n o w it h i n   t h e   tran sm issio n   r a n g e .   It  n e e d to   tran sf e d a ta  th ro u g h   th e   m u lt i - in term e d iate   n o d e s.  Op p o rtu n isti c   d a ta  f o rw a rd in g   is  a n   a ss u rin g   so lu ti o n   t o   m a k e   u se   o f   t h e   b ro a d c a st  e n v iro n m e n o f   w irel e ss   c o m m u n ica ti o n   li n k s.  D u e   to   a b se n c e   o f   so u rc e   ro u ti n g   c a p a b il it y   w it h   e ff ici e n p ro a c ti v e   ro u ti n g   p r o to c o l,   it   is  n o w id e ly   u se d .   T o   r e c ti fy   th e   p ro b lem ,   we   p ro p o se d   m e m o ry   a n d   ro u ti n g   e f f ici e n p r o a c ti v e   ro u ti n g   p ro t o c o u si n g   De p th - F irst  Itera ti v e - De e p e n in g   a n d   h e ll o   m e ss a g i n g   sc h e m e .     T h is  p ro to c o c a n   c o n se rv e   th e   to p o lo g y   in f o rm a ti o n   in   e v e r y   n o d e   in   th e   n e tw o rk .   In   e x p e ri m e n tal  a n a l y sis  a n d   d isc u ss io n ,   w e   i m p le m e n ted   th e   p ro p o se d   w o rk   u sin g   NS2   sim u lato t o o a n d   p r o v e d   th a th e   p ro p o se d   tec h n iq u e   is  p e rf o rm e d   we ll   in   ter m s o f   a v e ra g e   d e la y ,   b u f fe a n d   t h ro u g h p u t.   K ey w o r d :   Dep th - f ir s iter ati v e - d ee p en i n g   Hello   m es s ag i n g   s c h e m e   P r o ac tiv s o u r ce   r o u tin g   R o u ti n g   Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J u s ti n   So p h ia  I   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,     L o y o la  C o lle g e,   C h e n n ai  6 0 0 0 3 4 ,   I n d ia .   E m ail:  j u s t in s o p h ia2 0 1 4 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   R ec en y ea r s   s e v er al  r esear c h   ac tiv itie s   ar in tr o d u ce d   f o r   ex ch a n g in g   t h n o d i n   Mo b ile  A d   Ho Net w o r k   ( M A NE T ) .   E ac h   n o d in   MA NE T   w o r k s   as  b o t h   h o s a n d   r o u ter   f o r   tr an s m is s io n   an d   r ec eiv i n g   d ata  an d   also   to   m ai n tai n   t h i n f o r m atio n   in   t h ti m o f   e x ch a n g in g   th e   n o d es.  M ANE T   is   o n o f   th e   w ir ele s s   co m m u n icatio n s   an d   it  d id n n ee d   an y   o th er   h elp   f r o m   o th er   d ev ices,  t h u s   it  ca n   o p er ate  w ith o u t   ex iti n g   i n f r astru ct u r an d   o th er   m o b ile  u s er .   T h id ea   b eh in d   th M A NE T   is   b ased   o n   m u lti h o p   w ir ele s s   n et w o r k i n g   [ 1 ] .   MA NE T   in d iv id u all y   s u p p o r t f o r   d ata  f o r w ar d in g   an d   to p o lo g y   d is co v er .   T h m o s i m p o r tan o p er atio n   in   th n et w o r k   la y er   is   d ata  f o r w ar d i n g   a n d   r o u tin g   th d ata  in   th e   n et w o r k   [ 2 ] .   I n   M A NE T   th is   n et w o r k   la y er   p r o to co f o r m s   co n n ec tiv it y   to   all  n o d es  f r o m   h o p   to     n eig h b o r s   [ 3 ] .   T h co n ce p b eh in d   t h d ata  f o r w ar d in g   an d   r o u tin g   ar b ased   o n   p ac k ets.  T h   p ac k ets  f r o m   o n lin k   to   an o th er   lin k   is   m a in tai n ed   b y   d ata  f o r w ar d in g   th er ef o r in   th i s   s it u atio n   w h ic h   p ac k ets  ar s en d   f r o m   th e   s o u r ce   to   d esti n atio n   is   m ai n tai n ed   b y   r o u ti n g   co n c ep [ 4 ] .   Data   f o r w ar d in g   t h r o u g h   p ac k et s   p r ev e n t   th d r a w b ac k s   i n   w ir eles s   s en s o r   n et w o r k   a n d   h elp s   t o   k n o w   ab o u t h p r esen d ata  p ac k et  in   t h e   n et w o r k . T h er ar th r ee   ca s e s   f o r   r o u tin g   p r o to co in   M A N E T ,   th ey   ar r ea ct i v e,   p r o ac tiv an d   h y b r id   [ 9 ] .   T h m ai n   w o r k   b eh i n d   th r ea ctiv p r o to co l is to   g iv t h p r io r   lo ca tio n   o f   th d esti n atio n   n o d e.   A   r o u t in g   p r o to co is   u s ed   to   r o u te  th p ac k et  b et w ee n   m o b i le  n o d es  w it h in   th n et w o r k .   T h at  r o u te  s h o u ld   co n s u m m in i m u m   o v er h ea d   an d   b an d w id th .   R o u ti n g   i n   th ad - h o w ir ele s s   n et w o r k   co n tai n s   ch alle n g i n g   ap p r o ac h   b ec au s o f   it s   i n f r as tr u ct u r les s   n e t w o r k   an d   it s   d y n a m ic  to p o l o g y .   U s u al   r o u ti n g   p r o to co ls   f o r   w ir ed   n et w o r k s   lik li n k   s tate  o r   d is tan ce   v ec to r   ar n o   lo n g er   s u itab l f o r   m o b ile  ad - h o c   w ir ele s s   n et w o r k s .   T h d y n a m ic  ch a n g es  i n   M A NE T   to p o lo g y ,   co m m u n icatio n   b et w ee n   m o b ile  n o d es  m a y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 7   3 1 6     323   317   b s lo w   d u e   to   th lo w   b a n d w id t h .   T h u s   r o u tin g   i n f o r m at io n   o f   n o d es  h a s   ch a n g ed   to   ad ap cu r r en n o d e   m o v e m e n t.    I n   th i s   p ap er   th d ata  f o r w a r d in g   is   d o n u s i n g   li g h t weig h P r o ac tiv So u r ce   R o u ti n g   ( P SR )   p r o to co l.   T h I ter ativ Dee p e n in g   Dep th - F ir s Sear ch   ( I DF S)  co m b i n es  d ep th - f ir s s ea r ch ' s   s p ac e - e f f icie n c y   an d   b r ea d th - f ir s s ea r ch 's  co m p leten e s s   t h at  u s e s   m u c h   less   m e m o r y .   Her in f o r m at i o n   is   p er io d ically   ex ch a n g ed   a m o n g   n ei g h b o r in g   n o d es  f o r   u p d ated   n et w o r k   to p o lo g y   in f o r m at io n .     B y   u s in g   ad ap tiv Hel lo   m es s ag i n g   s ch e m e   th e   n eig h b o r   d is co v er y   i s   e f f ec tiv e l y   s u p p r ess   th e   u n n ec es s ar y   He llo   m e s s a g es.  T h i s   s ch e m d y n a m icall y   ad j u s ts   H ello   in ter v al s ,   an d   t h r is k   is   r ed u ce d   f o r   th s e n d er   w h ile  tr an s m itt in g   p ac k et   th r o u g h   b r o k en   li n k   th at  i s   n o d etec ted   b y   Hello   m es s ag in g I n s tead   o f   u s in g   co n s ta n Hello   in ter v al,   t h i s   p r o p o s ed   s ch e m u s es  co n s tan r i s k   lev e l.  A s   t h e v en in ter v al  i n cr ea s es,  t h Hel l o   in ter v al  ca n   al s o   in cr ea s w it h o u i n cr ea s i n g   r i s k .   I f   t h ev e n in ter v al  is   ex tr e m el y   lar g e,   th Hello   m e s s a g in g   i n ter v al  is   also   co r r esp o n d in g l y   lar g e;  t h at   is   Hello   m es s ag in g   i s   p r ac tical l y   s u p p r ess ed .   W h en   n o d r ec eiv es  o r   s en d s   a   p ac k et,   th Hello   m es s ag i n g   in ter v a is   r eset  to   d ef au lt  v alu s o   th a u p - to - d ate  in f o r m atio n   i s   k ep in   a   n eig h b o r   tab le  f o r   ac tiv co m m u n icat io n .   T h u s   t h p r o p o s ed   s y s te m   with   I DF a n d   ad ap tiv Hello   in ter v al  h e lp s   to   r ed u ce   b at ter y   d r ain   th r o u g h   p r ac t ical  s u p p r ess io n   o f   an   u n n ec e s s ar y   He llo   m es s ag in g .   B ased   o n   th ev e n in te r v al  o f   n o d e,   th Hello   in ter v al  ca n   b en lar g ed   w ith o u r ed u ce d   d etec tab ilit y   o f   b r o k en   lin k ,   w h ic h   d ec r ea s es  n et w o r k   o v er h ea d   an d   h id d en   e n er g y   co n s u m p tio n .   Hen ce   it   allo w s   s u p p o r tin g   o f   b o th   s o u r ce s   r o u t in g   an d co n v e n tio n al  I P   f o r w ar d in g .   W h en   d o in g   t h is ,   t h r o u ti n g   o v er h ea d   o f   P SR   i s   r ed u ce d .       2.   RE L AT E WO RK   I n   [ 5 ]   p r o p o s ed   tr u s b ased   f r a m e w o r k   i n   M ANE T   f o r   f o r w ar d in g   o f   d ata   in   n e t w o r k s .   Au t h o r   b y   co u n ter ac ti n g   to   th d r o p p in g   d ata  an d   ar b itra r ily   d ata  h av ef f ec ti v el y   d es ig n ed   p o s itiv f o r w ar d in g   m es s ag e.   T h is   f r a m e w o r k   al s o   p r ev en ts   t h n et w o r k   a g a in s b lac k   h o le  attac k .   So m o f   th liter atu r e     f r o m   [ 6 - 8 ]   p r o v id t h s o l u ti o n   f o r   f o r w ar d in g   t h d ata  e f f icie n tl y   to   s in g le  d es tin a tio n   n o d o r   g r o u p   o f   n o d in   n et w o r k .   Z e h u a   W an g   [ 1 0 ]   p r o p o s ed   P SR   b y   m ai n tai n s   n e t w o r k   t o p o lo g y   u s in g   s p an n i n g   tr ee .   Her th e   co n ce p o f   B FS   an d   s tr ea m li n ed   d if f er en tial  u p d ate  tech n i q u is   u s ed .   W an g   also   p r o p o s n e w   co n ce p t,  k n o w n   as  C OR M AN  [ 1 1 ] ,   w h ich   i s   n et w o r k   la y er   s o lu t io n   to   th o p p o r tu n is tic  d ata  tr an s f er   in   m o b il e     ad - h o n et w o r k s .   T h is   co n tai n s   th r ee   m o d u les t h at  p r o v id s o lu tio n   f o r   o n o f   t h ex i s ti n g   ch alle n g es.   B eh r en s   an d   Gar cia  p r o p o s ed   in   1 9 9 4   th e   L i n k   Vec to r   ( L V)   alg o r it h m   [ 1 2 ]   r ed u ce s   th e   o v er h ea d   o f   ( L in k   s tate)   L al g o r ith m s   e x tr e m e l y   b y   o n l y   i n cl u d in g   l in k s   in   d ata  f o r w ar d in g   in   r o u ti n g   u p d ates.   T h e   ex tr e m ca s o f   L V,   t h at  o n lin k   i s   in cl u d ed   p er   d esti n atio n ,   co in cid es  w it h   th P F A.   T h is   tech n iq u i s   in itial l y   p r o p o s ed   f o r   th I n ter n et,   b u t t h eir   id ea s   w er later   u s ed   to   d ev is r o u ti n g   p r o to co ls   in   t h M A NE T .   A   r ec e n w o r k   d o n b y   L e v c h en k o   et   al.   [ 1 3 ]   ca lled   ap p r o x im ate  li n k   s tate  ( X L )   co n tai n s   t h L a n d   P FA   in   n u ts h ell.   T o   d ef in t h co r r ec tn ess   o f   th r o u ti n g   p r o to co ls   s tr etch   is   u s ed   to   ev alu ate  th o p ti m ali t y   s o u n d n es s   an d   co m p lete n e s s .   XL   al s o   u s es  laz y   u p d ate  co n ce p to   f u r t h er   d ec r ea s th o v er h ea d .   T h er ef o r e,   in   X L ,   n o d s en d s   u p d ate  m e s s a g th at  co n tai n s   th ch a n g ed   lin k s   w h ic h   ar o n   th o n l y   w a y   t h at   m u s b p ass ed   to   g iv e n   d esti n atio n ,   o r   th u p d ated   lin k   t h at  ca n   i m p r o v th co s t to   d esti n atio n   n o d e.       3.   P RO P O SE M E T H O DO L O G Y   3 . 1 .   O v er   View   o f   P r o a ct iv e   So urce   Ro uting     I n   P SR   ( p r o ac tiv s o u r ce   r o u ti n g )     b ased   w ir eles s   n e t w o r k s ,   ea c h   n o d h a s   its   o w n   r o u ti n g   tab l e   w h ic h   co n ta in   cu r r en t d esti n at io n   n o d es,  n u m b er   o f   h o p s   n e ed ed   to   r ea ch   th e   d esti n atio n   t o   b r o ad ca s t th d ata   p ac k ets  a n d     th li n k s   to   b estab lis h ed   w ith   o t h er   n o d e s .   I n   P SR ,   ev er y   n o d h a s   d ep th - f ir s iter ati v e   d ee p en in g   s p an n in g   tr ee   o f   w h o le  n et w o r k   to p o lo g y   r o o ted   at  s o u r ce   n o d e.   T o   m ai n tai n   th en tire   n e t w o r k   s tr u ct u r i n f o r m atio n   in   ea c h   n o d e,   ea ch   iter atio n   n o d es  i n   n e t w o r k   n ee d s   to   b r o ad ca s th s p an n i n g   tr ee   s tr u ct u r to   th b est  o f   k n o w led g p er io d ically .   Du r i n g   r ec en iter atio n ,   in f o r m a tio n   is   co llected   f r o m   n eig h b o r   n o d es.  B ased   o n   th i s   i n f o r m atio n ,   n o d ca n   ex p a n d   an d   r e f r es h   it s   k n o w led g e   ab o u t h n e t w o r k   to p o lo g y   b y   co n s tr u ct in g   d ep th - f ir s iter at iv e - d ee p en i n g   t r ee .   T h is   k n o w led g w ill  b d is tr ib u ted   to   its   n eig h b o r s   in   t h n e x t r o u n d   o f   o p er atio n .   T h n et w o r k   m o d el  is   co n s tr u cted   as u n d ir ec ted   g r ap h     ( V,   E )                   ( 1 )     w h er e,   is   t h s et  o f   n o d es o r   v er tices a n d   E   is   t h s et  o f   w i r eless   li n k s   o r   ed g es.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     I mp r o vin g   th P r o a ctive   R o u ti n g   P r o to co u s in g   Dep th   F ir s t I tera tive  Dee p en in g     ( Ju s tin   S o p h ia   I )   318   T w o   n o d es  A   an d   B   ar co n n e cted   b y   ed g ( u ,   v )   b elo n g s   to   E   if   th e y   ar clo s to   ea c h   o th er   an d   ca n   d ir ec tl y   co m m u n icate   w it h   g iv e n   r eliab ilit y .   Gi v e n   n o d v ,   ( v )   d en o te  its   o p en   n ei g h b o r h o o d ,   i.e . ,   {v     |   ( u ,   v )     E }.   [ v ]   d e n o tes  its   c lo s ed   n ei g h b o r h o o d . Du r in g   ea c h   o f   iter atio n   a n   u p d ate  o p er atio n   is   p er f o r m ed   an d   b r o ad ca s ted   to   all  n o d es  in   n et w o r k .   A St ar tin g ,   n o d v   is   s in g le  a n d   r o o n o d in   s p an n i n g   tr ee   w h ich   h as  k n o w led g o f   ex is te n ce   its el f .   No d is   ex ch a n g in g   s p a n n i n g   tr ee   w i th   th n ei g h b o r s   f o r   co n s tr u ct  DFI w i th in   [ v ] . A th e n d   o f   ea ch   o p er atio n   in ter v al,   n o d v   h as  co llected   r ec en in f o r m atio n   ab o u r o u ti n g   m ess a g e s   f r o m   its   n ei g h b o r s   an d   u p d ate  i ts   o w n   DFI D.   I t   th e n   b r o ad ca s ts   th i s   tr ee   to   it s   n eig h b o r s   at  th e n d   o f   th p er io d .     3 . 2 .   Dept h - F irst  I t er a t iv e - Dee penin g     A   s ea r ch   p r o g r a m   f i n d s   g o al  s tate  s tar ti n g   f r o m   th in i ti al  s tate  b y   e x p lo r in g   s tate s   i n   th s tate   s p ac e.   A   s ea r ch   al g o r ith m   w h i ch   s u f f er s   n ei th er   t h d r a w b ac k s   o f   b r ea d th - f ir s n o r   d ep th - f i r s s ea r ch   o n   tr ee s   is   d ep th - f ir s iter ati v e - d ee p en i n g   ( DFI D) .   A   b r u te - f o r ce   s ea r ch   i s   s ea r ch   alg o r it h m   t h at  u s es  n o   i n f o r m atio n   o th er   th a n   th i n itial  s tate,   th o p er ato r s   o f   th s p ac e,   an d   test   f o r   s o lu tio n   . d ep th - f ir s s ea r ch   I ter ati v e   d ee p en in g   is   s tate  s p ac s e ar ch   s tr ate g y   in   w h ic h   d ep t h - li m ited   s ea r ch   is   r u n   r ep ea ted ly ,   in cr ea s in g   t h e   d ep th   li m it  w it h   ea c h   iter atio n   u n til  it   r ea ch es   d ,   th d ep th   o f   t h s h allo w e s g o al  s tate.   DF I is   eq u i v ale n to   b r ea d th - f ir s s ea r c h ,   b u u s es  m u c h   le s s   m e m o r y   o n   ea c h   it er atio n ,   it  v i s its   t h n o d es  in   t h s ea r ch   tr ee   i n   t h e   s a m o r d er   as  d ep th - f ir s s ea r ch ,   b u t h cu m u lati v o r d er   in   w h ich   n o d es  ar f ir s v i s ited   is   e f f ec ti v el y   b r ea d th - f ir s t.   T h alg o r ith m   w o r k s   as  f o llo w s First,  p er f o r m s   d ep t h - f ir s s ea r ch   to   d ep th   o n e.   T h en ,   d is ca r d in g   th n o d es  g en er ated   i n   th f ir s s ea r ch ,   s tar o v er   an d   d o   d ep th - f ir s s ea r c h   to   lev el  t wo .   Nex t,  s tar o v er   ag ain   a n d   d o   d e p th - f ir s s e ar ch   to   d ep th   th r ee ,   etc. ,   co n tin u in g   t h is   p r o ce s s   u n til  g o alst ate  i s   r ea ch ed .   Sin ce   D FID   ex p an d s   al n o d es  at  g iv e n   d ep th   b ef o r e   ex p an d in g   an y   n o d es  at  g r ea ter   d ep th ,   it  is   g u ar a n teed   to   f i n d   s h o r test - le n g t h   s o lu tio n .   Als o ,   s in ce   at  an y   g i v e n   ti m e   it  is   p er f o r m in g   d ep th - f ir s t   s ea r ch ,   an d   n e v er   s ea r ch es  d ee p er   th an   d ep th   d ,   th s p ac i u s es  is   ( d ) .   Dep th - f ir s ite r ativ e - d ee p en in g   i s   as y m p to ticall y   o p ti m al  a m o n g   b r u te - f o r ce   tr ee   s ea r ch es  i n   ter m s   o f   ti m e,   s p ac e,   an d   len g th   o f   s o lu t io n .   T h alg o r ith m   is   d escr ib ed   b elo w .   DFS  d ep th   ( N,   li m it):  DFS  f r o m   th s tar ti n g   s tate  an d   w it h   d ep th   cu o f f   at  th d ep th   li m it.  Do   DFS  f r o m   th s tar ti n g   s tate  N0   w it h o u t e x ce ed in g   g i v e n   d ep th   li m it.   a.   L e n g t h   ( x ,   y ) : th n u m b er   o f   e d g es b et w ee n   s h o r test   p ath   f r o m   t h n o d x   a n d   th n o d y .   b.   Dep th   o f   n o d x   i n   tr ee   len g t h   ( r o o t,  x ) .     3 . 3 .   Dept h - F irst  I t er a t iv e - Dee penin g   Alg o rit h m   Du to   b ad   ch a n n el  co n d itio n   ( i.e .   lin k   f ai lu r e)   m an y   n o d es  ar in   t h tr a n s m is s io n   r a n g o f   n o d v ,   th eir   p er io d ic  b ea co n   u p d ates   w er n o r ec eiv ed   b y   v .     I n   co n v e n tio n al   h el lo   m e s s a g s ch e m e,   lin k   f ail u r e   in f o r m atio n   is   n o n ee d   to   b u p d ated   u n til  its   n ei g h b o r   is   i n v o l v ed   i n   co m m u n icatio n .   T   in d icate s   t h ti m e   in ter v a b et w ee n   w h e n   a   li n k   f ail u r i s   r ec o g n ized   a n d   w h e n   t h lin k   is   ac tu a ll y   n ee d ed .   Du r in g   T ,   m u l tip le  Hello   p ac k ets ar u n n ec es s ar y .   I f   n o d h a s   m o v ed   a w a y   f r o m   th c u r r en t p o s it io n   w h er n o   ac tiv n o d es a r in   i ts   n ei g h b o r h o o d   b u b r o a d ca s th e   h e llo   m ess a g e,   e n e r g y   is   co n s u m ed   u n n ec es s ar il y .   T o   av o id   th i s   p r o b lem ,   Hello   p ac k et s   s h o u ld   b s u p p r ess ed .   T o   o v er co m t h d r a w b ac k s ,   p r o p o s e d   h ello   m ess a g i n g   s ch e m is   u s ed .   T h av er ag T is   g iv e n   as     T ( A L L OW E HE L L L OSS−0 . 5 )     HE L L I NT E R VAL       ( 2 )     I f   th n eig h b o r in g   n o d m o v es   o u t o f   th s en d er s   tr an s m is s i o n   r an g e,   t h er ar t w o   p o s s ib l ac tio n s   a.   Sen d er   is   as k ed   to   f o r w ar d   o r     b.   Sen d er   is   n o t a s k ed   to   f o r w ar d .     C o n s id er   ca s ( 1 ) ,   b ec au s li n k   f ail u r w ill   in c u r .   T o   r ec tify   th p r o b le m ,   t h s en d er   m u s t   k n o w   t h e   av ailab ilit y   o f   it s   lin k   to   t h n e x h o p   n o d p r io r   to   f o r w ar d in g   p ac k et  b y   s ettin g   th HE L L O   I NT E R VAL . I n   t h is   p ap er ,   w e   f o cu s   o n   t h ex p ir atio n   p er io d   r esp ec to   g iv e n   ev e n i n te r v al.   B y   d o in g   th i s ,   u n n ec es s ar y   Hello   m e s s a g es  a r s u p p r ess ed .   I n   o r d er   to   av o id   th u n n ec es s ar y   Hello   m es s ag e s ,   ca lcu late  th e   p r o b a b ilit y   o f   n o d f o r w ar d in g   p ac k et   i n   g i v e n   ti m p er io d .   A ll  in t er v als   ar s m aller   t h a n   d e f au l t   HE L L I NT E R V AL   ( i.e . ,   1   s ec ) ,     An al y s i s   th e   ev e n i n ter v a ls ,   x ,   w h ich   ar g r ea ter   th a n   d e f a u lt  HE L L I NT E R V AL   s in ce   th e   Hello   in ter v a is   n o ch a n g ed   if   t h i n ter v al  i s   s m a ller   th an   1   s ec .   T h cu m u la tiv d is tr ib u ted   f u n ctio n   ( C D F)  o f   x   is   as f o llo w s :     F(x ,   β)= 1   −  e− x                   ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 7   3 1 6     323   319   T h ex p o n en tial  d i s tr ib u tio n   i m p lies   t h at  p o r tio n   o f   i n ter v a ls   ar less   t h a n   g i v e n   in ter v al  x .   T h is   m ea n s   th at  i f   w u s a n   ex p o n en t ial  d is tr ib u tio n   to   esti m at th p r o b a b ilit y   th at  an   i n ter v al  is   lar g er   th a n   a   g iv e n   i n ter v al,   th e s ti m atio n   w il g i v a n   u p p er   b o u n d .   So   th p r o b ab ilit y   th at  a n   e v en o cc u r s   a f ter   g i v e n   in ter v a l is n e g li g ib le.   W u s t h is   a n al y s i s   to   ad j u s t H ello   in t er v al  co n s er v ati v el y .   T ak   x   as   li n k   r e f r es h   p er i o d   ( T a)   an d   F( x ,   β)  a s   t h p r o b ab ilit y   t h at  a n   e v e n o cc u r s   b ef o r t h lin k   is   r ef r esh ed ,   i.e . ,   ( x ,   β)       .   Sin ce   co n v en tio n al  Hello   m e s s a g i n g   s c h e m u s e s   co n s tan v alu f o r ,          v ar ies  d ep en d in g   o n   β.  T h is   ca u s e s   ev e n   i n ac ti v n o d es  to   b r o ad ca s Hello   p ac k ets  p er io d ically .   W f ix          an d   m ak v ar iab le  s o   th at  t h Hello   in ter v al  is   ad ap tiv t o   th av er ag ev e n i n ter v al  o f   n o d e,   β.  C DF  o f   th e x p o n en t ial  d is tr ib u tio n   u s i n g   t h        as f o llo w s :     1   −  e− x            x   −βl n ( 1   −       )                   ( 4 )     x   i n cr ea s es  li n ea r l y   as  β  in cr e ases .   T h n ei g h b o r in g   n o d in   th a f o r e m en tio n ed   t w o   ca s e s   ca n   u s β   f o r   ca lcu la tin g   t h ap p r o p r iate  Hello   i n ter v al   to   m a x i m ize   T an d   m in i m ize  T .   On ce   T d   is   d eter m in ed ,   t h Hello   m e s s a g i n g   in ter v al  o f   t h n ei g h b o r in g   n o d ca n   b ca l cu lated   w it h   eq u atio n   1 .   W ith   r ea l tr af f ic,   t h r is k   o f   s en d i n g   p ac k et  o v er   b r o k en   li n k   w ill  b less   t h an          in   ab o v eq u atio n   b ec au s      is   th u p p er   b o u n d   o b tain ed   b y   a n   ex p o n e n tial d is tr ib u tio n .   No d r esp o n d s   b y :   a.   First,  u p d atin g   ( v )   w it h   ( v   { u } ;   b.   T h en ,   co n s tr u ct in g   t h g r ap h   w it h   t h in f o r m a tio n   o f   r e m o v ed ,   c.   Fin all y ,   co m p u ti n g   Tv.       4.   E XP E R I M E NT   AND  R E SU L T   I n   th e x p er i m e n a n d   r esu lt,   w d i s cu s s ed   an d   a n al y ze d   th r o u ti n g   n at u r o f   n et w o r k   u s i n g   t h e   p r o p o s ed   p r o ac tiv r o u tin g   p r o to co l .   T h p r o p o s ed   m eth o d o lo g y   is   i m p le m en ted   u s in g   N S - 2   s i m u lato r   w h ich   is   co m m o n   a n d   w ell  k n o w n   n et w o r k   s i m u lato r   to o m ai n l y   u s ed   i n   t h s i m u latio n   ar ea   o f   M A NE T ,   w ir eles s   s en s o r   n et w o r k ,   V A NE T   etc.     T h p r o p o s ed   n et w o r k   s i m u lat io n   m o d el  co n s i s t o f   m i n i m u m   5 0   m o b ile s   n o d es   in   t h d i m e n s io n   o f   1 0 0 0 *   1 0 0 0   in itial l y . T h a n al y s is   an d   e v alu atio n   is   d o n b y   DFI a n d   m es s ag i n g   s ch e m e   b ased   tr ee   c o n s tr u ctio n   in   p r o ac tiv r o u tin g   p r o to co l.   T h p r o p o s ed   w o r k   is   co m p ar ed   w it h   ex is ti n g   lig h t w ei g h p r o ac tiv p r o t o c o l.  T h s i m u latio n   p ar a m eter s   ar u s ed   w h ile  d ev elo p in g   p r o p o s ed   w o r k   w h ic h   is   d etailed   b elo w   i n   t h T ab le  1 .   T h ese  p ar am eter s   ar u s ed   f o r   co n s tr u ct  t h n et w o r k .       T ab le  1 .   Sim u latio n   P ar am e ter s   P a r a me t e r   V a l u e   C h a n n e l   t y p e     W i r e l e ss C h a n n e l   r a d i o - P r o p a g a t i o n   mo d e l   Tw o   R a y   G r o u n d   n e t w o r k   i n t e r f a c e   t y p e   W i r e l e ss Ph y   M A C   t y p e   8 0 2 _ 1 1                                     i n t e r f a c e   q u e u e   t y p e   D r o p   T a i l   / P r i   Q u e u e   R a d i o   R a n g e   2 5 0 M   l i n k   l a y e r   t y p e   L L               a n t e n n a   mo d e l   O mn i   A n t e n n a   max   p a c k e t   5 0                   ( M i n i mu m: 5 1 2 b y t e s,  M a x i m u m:   1 0 , 0 0 0 b y t e s)                                   n u m b e r   o f   mo b i l e   n o d e s   5 0     ( M i n i m u m: 5 0 ,   M a x i m u m:   2 0 0 )             r o u t i n g   p r o t o c o l   A O D V           S i mu l a t i o n   t i me   2 0 0   s( M i n i mu m: 2 0 0 s,   M a x i m u m: 1 0 0 0 0 s)   X   d i me n si o n   o f   t o p o g r a p h y   1 0 0 0         Y   d i me n si o n   o f   t o p o g r a p h y       1 0 0 0       t r a f f i c   C B R ( C o n s t a n t   B i t   R a t e )   N o d e   S p e e d   5 , 1 0 , 1 5 , 2 0 , 2 5 , 3 0 s   M o b i l i t y   M o d e l   R a n d o m W a y   p o i n t       4 . 1 .   Co ns t a nt  B it   Ra t   I n   t h is   s ec tio n ,   t h co m p ar ati v p er f o r m a n ce   o f   a v er ag d ela y ,   o v er h ea d ,   p ac k et  d eli v e r y   r atio   a n   b an d w id t h s   ar d is c u s s ed   w it h   th co n s ta n t b it r ate  o f   p r o p o s ed   w o r k   an d   ex is ti n g   w o r k .   I n   Fig u r 1 ,   Av er ag d ela y   o f   p r o p o s ed   p r o t o co is   lo w   co m p ar ed   to   th ex i s ti n g   p r o to co l.  I is   r ep r esen ted   b y   m ill is ec o n d s   with   lo w   av er a g d ela y   w h ile  v a r y in g   t h co n s ta n t b it r ate  in   p r o p o s ed   w o r k .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     I mp r o vin g   th P r o a ctive   R o u ti n g   P r o to co u s in g   Dep th   F ir s t I tera tive  Dee p en in g     ( Ju s tin   S o p h ia   I )   320   I n   Fi g u r 2 ,   O v er h ea d   o f   p r o p o s ed   p r o t o co is   lo w   co m p ar ed   to   th ex i s ti n g   p r o to co l.  I s h o w s   th a t   th lo w   Ov er h ea d   ( in   m illi s ec o n d s )   w h ile  v ar y i n g   th co n s ta n t b it r ate  in   p r o p o s ed   w o r k .   I n   Fi g u r 3 ,   P ac k et  d eliv er y   r atio   ( in   %)  o f   p r o p o s ed   p r o to co is   h ig h   co m p ar ed   to   t h ex is tin g   p r o to co l.   I t sh o w s   th at  t h h ig h   p ac k et  d eliv er y   r atio   w h ile  v ar y in g   t h co n s ta n t b it r ate  in   p r o p o s ed   w o r k .   I n   Fi g u r 4 ,   B an d w id th   ( i n   m illi s ec o n d s )   o f   p r o p o s ed   p r o to co is   h i g h   co m p ar ed   to   t h e x is t in g   p r o to co l.   I t sh o w s   th at  t h h ig h   b an d w id th   w h ile  v ar y i n g   th e   co n s tan t b it r ate  in   p r o p o s ed   w o r k .           Fig u r 1 .   Av er ag d ela y   V s   C o n s ta n t b it r ate           Fig u r 2 .   Ov er h ea d   Vs  C o n s ta n t b it r ate       Fig u r 3 .   P ac k et  d eliv er y   r atio   Vs C o n s tan t b it r ate         Fig u r 4 .   B an d w id t h   Vs C o n s t an t b it r ate       4 . 2 .   No des     I n   t h is   s ec tio n ,   co m p ar is o n   o f   p er f o r m a n ce   o f   a v er ag d ela y ,   o v er h ea d ,   p ac k et   d eliv er y   r ati o ,   B u f f er   u tili za t io n   a n d   b an d w id th   w i th   v ar y i n g   n o d es o f   p r o p o s ed   w o r k   an d   ex i s ti n g   w o r k   ar d is c u s s ed .   I n   th b elo Fig u r 5 ,   B u f f er   u til izatio n   o f   p r o p o s ed   p r o to c o is   h i g h   co m p ar ed   to   th ex i s ti n g   p r o to co an d   s h o w s   t h at  t h e   h ig h   B u f f er   u til izatio n   w h ile  v ar y in g   t h n o d es in   p r o p o s ed   w o r k .   I n   Fi g u r 6 ,   A v er a g d ela y   ( i n   m illi s ec o n d s )   o f   p r o p o s ed   p r o to co l   is   lo w   co m p ar ed   to   th ex is t in g   p r o to co l a n d   s h o w s   t h at  t h lo w   a v er ag d ela y   w h ile  v ar y i n g   th n o d es.   I n   Fi g u r 7 ,   Ov er h ea d   o f   p r o p o s ed   p r o to co is   lo w   co m p ar ed   to   th e x i s ti n g   p r o to co an d   s h o w s   t h at  t h lo o v er h ea d   o cc u r r ed   d u r in g   p ac k et  tr an s f er   w h il v ar y i n g   th n o d es.   I n   Fi g u r 8 ,   P ac k et  d eliv er y   r atio   ( in   %)  o f   p r o p o s ed   p r o to co is   h ig h   co m p ar ed   to   t h ex is tin g   p r o to co l.   I t sh o w s   th at  t h h ig h   p ac k et  d eliv er y   r atio   w h ile  v ar y in g   t h n o d es.   I n   f ig u r 9 ,   B an d w id t h   ( Kb p s )   o f   p r o p o s ed   p r o to c o is   h i g h   co m p ar ed   to   t h e x is tin g   p r o to co an d   s h o w s   t h at  t h h ig h   b an d w id t h   w h ile  v ar y i n g   t h co n s tan t b it r ate.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 7   3 1 6     323   321       Fig u r 5 .   B u f f er   u tili za tio n   Vs   v ar y i n g   n o d es         Fig u r 6 .   Av er ag d ela y   V s   v a r y in g   n o d es           Fig u r 7 .   Ov er h ea d   Vs  v ar y i n g   n o d es         Fig u r 8 .   P ac k et  d eliv er y   r atio   Vs v ar y in g   n o d es           Fig u r 9 .   B an d w id t h   Vs v ar y i n g   n o d es       4 . 3 .   Sp ee   I n   th is   s ec tio n ,   p er f o r m an ce   o f   av er a g d ela y ,   o v er h ea d ,   p ac k et  d eli v er y   r atio   a n d   b an d w id t h   w it h   v ar y i n g   s p ee d   o f   p r o p o s ed   w o r k   is   co m p ar ed   w it h   e x is t in g   w o r k .   T h Fi g u r e   10   s h o w s   t h b u f f er   u tili za tio n   o f   p r o p o s ed   p r o to co w i th   th ex is tin g   p r o to co an d   s h o w s   th e   h i g h   B u f f er   u ti lizatio n   w h ile  v ar y in g   t h e   s p ee d .   I n   Fi g u r 1 1 ,   Av er a g d ela y   ( in   m ill is ec o n d s )   o f   p r o p o s ed   p r o to co is   lo w   co m p ar ed   w it h   e x is t in g   p r o to co l.     I n   Fig u r 1 2 ,   Ov er h ea d   o f   p r o p o s ed   p r o to co l is lo w   co m p ar e d   w it h   th e x is tin g   p r o to co l.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     I mp r o vin g   th P r o a ctive   R o u ti n g   P r o to co u s in g   Dep th   F ir s t I tera tive  Dee p en in g     ( Ju s tin   S o p h ia   I )   322   I n   Fi g u r 1 3 ,   p ac k et  d eli v er y   r atio   ( in   %)  o f   p r o p o s ed   p r o t o co is   h ig h   co m p ar ed   w it h   t h e x is t in g   p r o to co l w h ile  v ar y in g   t h co n s tan t b it r ate.   I n   Fi g u r 1 4 ,   B an d w id th   ( i n   m illi s ec o n d s )   o f   p r o p o s ed   p r o to co is   h i g h   co m p ar ed   w i th   t h ex is ti n g   p r o to co l   w h ile  v ar y i n g   th co n s ta n b it  r ate. Fro m   th r es u lt,  it  is   u n d er s tan d   th at  t h e   p r o p o s ed   m eth o d   p r o v id es  r esu lt  i n   ter m s   o f   o v er h ea d ,   p ac k et  d eliv er y   r atio ,   b an d w id t h ,   av er a g d ela y   a n d   b u f f er   u t ilizatio n   w it h   v ar y i n g   s p ee d ,   n o d es a n d   co n s tan t b it r ate.             Fig u r 1 0 .   B u f f er   u tili za tio n   V s   v ar y in g   n o d es     Fig u r 1 1 .   A v er a g d ela y   Vs  v ar y in g   s p ee d             Fig u r 1 2 : O v er h ea d   Vs  v ar y i n g   s p ee d       Fig u r 1 3 : P ac k et  d eliv er y   r ati o   Vs v ar y i n g   s p ee d \       Fig u r 1 4 .   B an d w id th   V s   v ar y in g   s p ee d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 7   3 1 6     323   323   5.   CO NCLU SI O N   I n   t h is   p ap er ,   m e m o r y   an d   r o u tin g   e f f icie n p r o ac tiv e   r o u tin g   p r o to co is   p r o p o s ed   to   ass i s t   o p p o r tu n i s tic  d ata  f o r w ar d in g   in   M A NE T s .   I n   P SR ,   ev er y   n o d in   n e t w o r k   co n s er v es  s p an n i n g   tr ee   o f   t h e   n et w o r k   r o o ted   its elf .   T h is   in f o r m atio n   i s   p er io d ically   e x ch an g ed   a m o n g   n e ig h b o r in g   n o d es  f o r   u p d ated   n et w o r k   to p o lo g y   i n f o r m atio n .   T h u s ,   P SR   allo w s   n o d to   h av f u l l - p at h   in f o r m a tio n   to   all  o th er   n o d es  in   t h n et w o r k ,   alt h o u g h   t h co m m u n icatio n   co s i s   o n l y   l in e ar   to   th n u m b er   o f   t h n o d es.  T h is   allo w s   it  to   s u p p o r b o th   s o u r ce   r o u tin g   an d   co n v e n tio n al  I P   f o r w ar d in g .   W h en   d o in g   t h is ,   w tr y   to   r ed u ce   th r o u tin g   an d   m e m o r y   o v er h ea d   o f   P SR   as  m u ch   as  w e   ca n .   T h s i m u lat io n   r es u lt s   i n d icate   t h at  P SR   h a s   o n l y   a   f r ac tio n   o f   o v er h ea d   th a n   ex is t in g   w o r k .       RE F E R E NC E S   [1 ]   Ch lam tac   I,   Co n ti   M ,   L iu   JJ .   M o b il e   a d   h o c   n e tw o rk in g i m p e ra ti v e a n d   c h a ll e n g e s” ,   Ad h o c   n e t wo rk s .   2 0 0 3   Ju 31;   1   ( 1 ):   13 - 64.   [2 ]   P a p a d im it ra to s   P ,   Ha a ZJ.   S e c u re   m e ss a g e   tran s m issio n   in   m o b il e   a d   h o c   n e tw o rk s” ,   Ad   Ho c   Ne t wo rk s .   2 0 0 3   Ju l   31;   1 (1 ) :   1 9 3 - 2 0 9 .   [3 ]   M a m a th a   G S ,   S h a r m a   DS,   Ne tw o rk   La y e A tt a c k a n d   De fe n se   M e c h a n is m in   M A N ET S - A   S u rv e y ,   In ter n a t io n a J o u rn a o C o mp u ter   Ap p l ica ti o n s   ( 0 9 7 5 8 8 8 7 V o l u m e ,   2 0 1 0   No v .   [4 ]   P e riy a sa m y   P   a n d   Nirm a lsa m   S ,   Re d u c in g   Re tran sm is sio n   De la y   in   M o b il e - A DH OC Ne t w o rk   (M A NET ) ,   In ter n a t io n a J o u rn a o S c ien ti fi c   a n d   Res e a rc h   P u b li c a ti o n s ,   Vo lu m e   4 ,   Iss u e   4 ,   A p ril   2 0 1 4 ,   IS S N 2 2 5 0 - 3 1 5 3 .   [5 ]   L N,  Da S K.,   A   tru st - b a se d   f ra m e w o rk   f o d a ta  f o rw a rd in g   in   o p p o rt u n isti c   n e tw o rk s” ,   Ad   Ho c   Ne two rk s .   2 0 1 3   Ju n   3 0 ;   1 1 ( 4 ):   1 4 9 7 - 5 0 9 .   [6 ]   Bo ld ri n C,   Co n ti   M ,   P a ss a re ll a   A .   E x p lo it in g   u se rs’  so c ial  re latio n to   f o rw a rd   d a ta  in   o p p o rt u n isti c   n e tw o rk s:   T h e   HiBOp   s o lu ti o n ,   Per v a siv e   a n d   M o b i le Co mp u ti n g .   2 0 0 8   Oc t   3 1 ;   4 ( 5 ):   6 3 3 - 5 7 .   [7 ]   Bu rg e ss   J,  G a ll a g h e B,   Je n se n   D,  L e v in e   BN.  M a x P ro p Ro u ti n g   f o V e h icle - Ba se d   Disru p ti o n - T o lera n t   Ne tw o rk s” ,   In INFOCOM   2 0 0 6   A p 2 3   ( V o l.   6 ,   p p .   1 - 1 1 ).   [8 ]   L in d g re n   A ,   Do ria  A ,   S c h e lén   O.   P r o b a b il isti c   r o u ti n g   i n   i n term it ten tl y   c o n n e c ted   n e tw o rk s” .   ACM   S IGM OBIL mo b il e   c o m p u ti n g   a n d   c o mm u n ic a ti o n s re v iew .   2 0 0 3   Ju 1 ;   7 (3 ) :   19 - 2 0 .   [9 ]   Ro y e EM ,   T o h   CK.,   A   r e v ie w   o f   c u rre n ro u t in g   p r o to c o ls  f o a d   h o c   m o b il e   w irele ss   n e tw o rk s” ,   IEE p e rs o n a l   c o mm u n ica t io n s .   1 9 9 9   A p r;   6 ( 2 ):   46 - 55.   [1 0 ]   W a n g   Z,   L C,   Ch e n   Y.  P S R:  P ro a c ti v e   S o u rc e   Ro u ti n g   in   M o b il e   A d   Ho c   Ne tw o rk s” ,   In   Glo b a l   T e lec o mm u n ica ti o n s C o n fer e n c e   (GL OBECOM  2 0 1 1 ) ,   2 0 1 1   IE EE   2 0 1 1   De c   5   (p p .   1 - 6 ) ,   IEE E .   [1 1 ]   W a n g   Z,   Ch e n   Y ,   L C.   CO RM A N:  A   n o v e c o o p e ra ti v e   o p p o rtu n isti c   r o u ti n g   sc h e m e   in   m o b il e   A d   h o c   n e tw o rk s” ,   IEE J o u rn a o n   S e lec ted   Are a s in   C o mm u n ica ti o n s .   2 0 1 2   F e b ;   3 0 (2 ):   2 8 9 - 96.   [1 2 ]   Be h re n J,  G a rc ia - L u n a - A c e v e J J.  Distrib u te d ,   sc a lab le  r o u ti n g   b a se d   o n   li n k - sta te  v e c to rs” ,   In   AC M   S IGCO M M   Co mp u ter   C o mm u n ica ti o n   Rev ie w   1 9 9 4   Oc 1   ( Vo l.   2 4 ,   No .   4 ,   p p .   1 3 6 - 1 4 7 ) ,   A CM .   [1 3 ]   L e v c h e n k o   K,  V o e lk e G M ,   P a tu r R,   S a v a g e   S .   X L A n   e ff icie n n e tw o rk   ro u ti n g   a lg o rit h m ,   In   A CM   S IGCO M M   Co mp u ter   C o mm u n ica ti o n   Rev ie w   2 0 0 8   A u g   1 7   ( V o l .   3 8 ,   N o .   4 ,   p p .   1 5 - 2 6 ),   A CM .       B I O G RAP H O F   AUTHO R       J u stin   S o p h i a . I   L e c tu re r,   De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e ,   L o y o l a   Co ll e g e ,   Ch e n n a 6 0 0 0 3 4 .   Em a il ju stin so p h ia2 0 1 4 @g m a il . c o m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.