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 .   53 6 ~ 5 4 1   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 1 . p p 5 3 6 - 5 4 1           536       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   Rev iew  on  Lo ca li z a tion  b a sed Ro ut ing  P ro toco ls for  Underw a ter  Wire less  Senso r Ne tw o rk       M uk htia Ah m ed 1 M a zlee na   Sa lleh 2 M.   I bra hi m   Cha n na 3 M o hd   F o a d Ro ha ni 4   1 , 2, 4 De p a rt m e n t   o f   Co m p u ter S c ien c e ,   F a c u lt y   o f   Co m p u ti n g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   (UT M ) ,   M a lay sia   1, 3 De p a rt m e n o f   In f o r m a ti o n   T e c h n o lo g y ,   Qu a id - e - Aw a m   Un iv e rs it y   o f   En g in e e rin g ,   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y   (Q UES T ),   Na w a b sh a h ,   S i n d h ,   P a k istan       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  1 5 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Dec   1 5 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Dec   3 0 ,   2 0 1 6       Un d e rw a ter  W irele s S e n so Ne t w o rk   ( UW S N)  c a n   e n a b le  m a n y   sc ien ti f ic,   m il it a r y ,   s a f e t y ,   c o m m e rc ial  a n d   e n v iro n m e n tal  a p p li c a ti o n s .   M a jo rit y   o f   th e   n e tw o rk   m o d e ls  h a s   b e e n   i n tro d u c e d   f o th e   d e p lo y m e n o se n so n o d e s   th ro u g h   ro u ti n g   sc h e m e a n d   m e th o d o l o g ies   a lo n g   w it h   d if f e re n a lg o rit h m s   b u stil t h e   d e sig n   o f   ro u ti n g   p ro t o c o f o u n d e rw a ter  e n v iro n m e n is  a   c h a ll e n g in g   issu e   d u e   to   d isti n c t iv e   c h a ra c teristics   o f   u n d e rwa t e r   m e d iu m .   T h e   m a jo rit y   o f   th e   issu e a re   a ls o   n e e d e d   to   f u lf il th e   a p p r o p riate   a p p ro a c h   f o th e   u n d e rw a ter  m e d iu m   li k e   li m it e d   b a n d w id th ,   h ig h   b it   e rro ra tes ,   p ro p a g a ti o n   d e lay ,   a n d   3 d e p l o y m e n t.   T h is  p a p e f o c u se th e   c o m p a ra ti v e   a n a ly sis  o f   th e   lo c a li z a ti o n   b a se d   ro u ti n g   p ro t o c o ls  f o UW S N.  T h is  c o m p a ra ti v e   a n a l y sis  p la y a   si g n if ica n a tt e n ti o n   to   c o n str u c a   re li a b le  ro u ti n g   p ro t o c o l,   w h ich   p r o v id e s th e   e ff e c tu a d isc o v e r y   o f   th e   ro u te  b e twe e n   th e   so u rc e   n o d e   a n d   t h e   sin k   n o d e .   In   a d d it i o n   th is  c o m p a ra ti v e   a n a l y sis  a lso   f o c u se th e   d a ta  p a c k e ts  f o r w a r d in g   m e c h a n is m ,   th e   d e p lo y m e n o f   se n so r   n o d e s an d   l o c a ti o n   b a se d   r o u t in g   f o UW S N i n   d if f e r e n c o n d it io n s .   K ey w o r d :   Data   f o r w ar d in g   L o ca tio n   b ased   Net w o r k   p er f o r m a n ce   P ac k ets d eliv er y   R o u te  li n k   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 :   Mu k h tiar   Ah m ed   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   Facu lt y   o f   C o m p u tin g ,       Un i v er s iti T ek n o lo g i M ala y s ia   Sk u d ai  J o h ar   B ah r u ,   Ma la y s ia .   E m ail:  M u k h tiar . a @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   Un d er w a ter   W ir eless   Se n s o r   Net w o r k s   is   m ain   f o cu s   o f   th m aj o r ity   o f   t h r esear ch er s   w h o   r esear ch   in   t h f ield   o f   t h C o m p u ter   Net w o r k i n g   s p ec ia ll y   W ir eless   Sen s o r   Net w o r k s .   T h ea r th   p lan et  co v er s   7 5 b y   s ea   an d   o ce an   [ 1 ] .   UW SN  p r o v id es  p r o m is i n g   s o lu t io n s   f o r   d is co v er in g   aq u eo u s   e n v ir o n m en t   ef f icien tl y   f o r   m ilit ar y ,   e m er g en c y   a n d   co m m er cial  p u r p o s es  [ 2 ] .   Un m an n ed   o r   Au to n o m o u s   U n d er w ater   Veh icle s   ( UUVs,  AUVs) ,   eq u ip p ed   w it h   u n d er w ater   s en s o r s ,   ar also   en v i s io n ed   to   f in d   ap p licatio n   i n   ex p lo r atio n   o f   n atu r al  u n d er s ea   r eso u r ce s   a n d   g at h er in g   o f   s cie n ti f ic  d ata  in   co llab o r ativ m o n ito r in g   m is s io n s   [ 3 ] .   Un d er w a ter   ac o u s tic  co m m u n icatio n   h a s   b ee n   i n tr o d u ce d   f r o m   la s f i f t y   y ea r s t h f ir s t   u n d er w ater   d ev ice  b y   n a m p h o n h as b ee n   m ad b y   US N a v y   af ter   W o r ld   W ar   I I   [ 4 ]   T h er ar e   th r ee   k in d s   o f   w av es,  o p tical,   elec tr o m ag n etic  a n d   ac o u s tic  ca n   b u s ed   f o r   u n d er w ater   co m m u n icatio n   w ir eles s   s e n s o r   n et w o r k s   [ 5 ] ,   [ 6] .   E lectr o m ag n et ic  w a v es  ar a f f ec ted   b y   a tten u atio n   in   w ater   b ec au s o f   h i g h   f r eq u e n cies  t h u s   r eq u ir h i g h   tr an s m is s io n   p o w er   a n d   lar g a n ten n a   [ 7 ]   .   Op tical  w a v es  h a s   u ltra - h i g h     d ata  r ate  co m m u n i ca tio n   in   ter m s   o f   Gb it/ s ec     b u d r a w b ac k   is   th at;   th e s w a v es  r ap id ly   s ca tter ed   an d   ab s o r b ed   in   w ater ; so   th e s ar o n l y   s u itab le  f o r   th s h o r test   d is ta n ce   lin k   [ 8 ] [ 3 ]     T h ac o u s tic  s i g n als  ar w el p r ef er ab le  f o r   u n d er w ater   co m m u n icatio n   b ec au s o f   lo n g   r an g li n k s   an d   th e y   s u f f er   f r o m   r elati v el y   lo w   ab s o r p tio n .   T h ac o u s t ic  t y p o f   w a v es  is   t h lo n g i tu d in al  w av e s   t h at   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     R ev iew   o n   Lo ca liz a tio n   B a s ed   R o u tin g   P r o to co ls   fo r   UW S N   ( Mu kh tia r   A h med )   537   p r o p ag ate  b y   m ea n s   o f   ad iab a tic  c o m p r es s io n   a n d   d ec o m p r ess io n .   T h ese  w av e s   v ib r ate  i n   th s a m d ir ec tio n   w it h   r esp ec to   i ts   tr av el   d ir ec tio n .     Aco u s t ic  s ig n al s   ca n   tr a v els   w it h   t h e   s p ee d   o f   s o u n d   ac co r d in g l y   to   t h e   m ed iu m .   T h ac o u s tic   s i g n al s   c h ar ac ter is tics   ar m ea s u r e d   w i th   t h s o u n d   p r es s u r e,   v elo cit y   o f   p ar ticles,   in te n s it y   o f   s o u n d   an d   d is p lace m en o f   p ar ticles.  T h em p lo y m en o f   ac o u s tic  s i g n als  i m p o s e s   m a n y   d is tin ct iv e   ch al len g es   o n   UW SN  i.e .   lar g p r o p ag atio n   d elay   ( 1 5 0 0   m /s ec ) ,   l i m ited   b an d w id t h ,   ( <1 0 0   KHz )   an d   h i g h   b it  r ate  d u e   to   e x tr e m c h ar ac ter is tic  o f   th e   u n d er w ater   c h an n el  [ 9 ] .     I n   u n d er wate r   en v ir o n m e n t h e   lo ca s en s o r   n o d es  ca n n o w o r k   p r o p er ly   d u to   its   li m ited   en er g y   [ 10 ] .   T o   r e p lace   th b atter ies  o f   th lo ca l   s en s o r s   ar h ig h l y   e x p en s i v e .   I is   i m p o r tan to   p r o lo n g   th li f ti m o f   s u c h   s e n s o r   n o d es  th r o u g h   t h d ep lo y m en m ec h an is m   i n   U W SN .   Du to   th m aj o r ity   o f   t h c h a llen g es  f o r   u n d er w ater   en v ir o n m e n t,  t h r esear ch er s   h av d esig n ed   t h e   n u m b er   o f   r o u t in g   p r o to co ls   lik M AC   P r o to co ls ,   Net w o r k   P r o to c o ls   an d   T r an s p o r P r o t o co ls .   T h R o u tin g   p r o to co ls   f o r   u n d er w ater   e n v ir o n m e n t c a n   b class i f ied   m a in l y   i n   t w o   ca te g o r ies,  o n i s   th e   lo ca lizatio n   b ased   ca teg o r y   a n d   o t h er   is   th e   lo ca lizatio n   f r ee   ca te g o r y .   T h e   m ai n   f o c u s   o f   t h i s   co m p ar a tiv a n al y s i s   i s   o n   lo ca lizatio n   b ased   p r o to co ls .   T h lo ca lizatio n   b ased   P r o to co ls   em p h ases   t h lo ca tio n s   o f   th s en s o r   n o d es  in   u n d er w ater   en v ir o n m e n t.  T h f ir s t   ap p r o a ch   f o r   lo ca lizatio n   b a s ed   p r o to co ls   h as   b e en   g i v en   in   t h d esig n i n g   o f   Vec to r   B ased   Fo r w ar d i n g   p r o to co l   ( VB F)   [ 11 ] .   I n   VB th s o u r ce   n o d co m p u te s   v ec to r   f r o m   its el f   to w ar d s   th e   d esti n atio n .   No   s tate  in f o r m a tio n   is   r eq u ir ed   o n   th s en s o r   n o d es  an d   o n l y   s m all  p o r tio n   o f   th n o d es   in v o l v ed   i n   t h r o u tin g m ec h a n s i m .   Mo r eo v er ,   i n   VB F,  th e   f o r w ar d i n g   o f   p ac k ets   f r o m   s o u r ce   to   d esti n atio n ;   o n l y   t h r ed u n d an t   an d   e n cl o s ed   p ath   is   r eq u ir ed .   F u r th er m o r e,   th au t h o r s   h a v ad ap ted   th d is tr ib u ted   s el f - ad ap tio n   alg o r ith m   w it h   lo c aliza tio n   to   i n cr ea s th e   p er f o r m a n ce   e v o lu tio n   o f   V BF .   T h r o u g h   th e   s el f - ad ap tatio n   alg o r ith m   t h au th o r s   h a v r ed u ce d   th e n e r g y   co n s u m p tio n .   T h au th o r s   ev alu ated   t h e   p er f o r m a n ce   o f   VB F   th r o u g h   s i m u latio n s   b y   u s i n g   NS - 2   s i m u lato r .   T h o u tco m es   o f   t h VB s h o w   t h m ed iu m   o r   s m al n o d m o b ilit y ,   VB tar g et  g o als  ar e:  i .   h ig h   s u cc es s   r ate  o f   d ata  d eliv er y ,   ii .   en er g y   ef f icien c y ,   a n d   i ii. . r o b u s tn e s s .   A u t h o r s   h a v f o cu s ed   t h t h r ee   p ar am e ter s ,   s u cc e s s   r ate  o f   p ac k et s ,   e n er g y   co n s u m p tio n s   b y   n o d es  an d   av er ag d ela y   o f   p ac k ets.  I n   VB s o u r ce   n o d co m p u tes   th v ec to r .   I n   th e   co m p u ted   r an g o f   v ec to r   alo n g   w it h   p ip r ad iu s th r esid u al  n o d es  ca n   b in v o l v ed   in   f o r w ar d in g   m ec h a n i s m .   T h v ec to r   ar ea   i s   ca lled   t h r o u ti n g   p ip e.   T h VB s c h e m o u ts id th e   r o u tin g   p ip co n tr o ls   d ata  p ac k ets  th r o u g h   f lo o d in g   m ec h an i s m .   I n   th is   s ch e m th e   m aj o r   d r a w b ac k   is   th at in   ca s o f   s p ar s e   d en s it y   t h u n o b tain ab ili t y   o f   n o d e s   in   r o u tin g   p ip w ill  a f f e ct  th f o r w ar d i n g   m ec h an is m ,   an o th er   d r a w b ac k   is   th at ; th lo ca lizatio n   ass u m p tio n   f ac to r   w ill also   a f f ec t i ts   p er f o r m a n ce .       2.   B ACK   G RO UND   T h m ai n   f o cu s   o f   th is   s u r v e y   p ap er   is   to   d escr ib th lo ca tio n   b ased   p r o to co ls   in   d ep th   an d   ev alu at e   its   ad v a n tag e s   an d   d is ad v a n t ag es  f o r   u n d er w ater   en v ir o n m en t.  T h f o llo w i n g   lo ca liza tio n   b ased   r o u tin g   p r o to co ls   ar in v o lv ed   f o r   th co m p ar ati v an al y s is .   a)   Vec to r - B ased   Fo r w ar d in g   ( V B F)  R o u tin g   P r o to co l   b)   Ho p   b y   Ho p   Vec to r   B ased   ( H H - VB F)  R o u ti n g   P r o to co   c)   Fo cu s ed   B ea m   R o u ti n g   ( FB R )   R o u ti n g   P r o to co   d)   Dir ec tio n al  Flo o d in g   b ased   R o u tin g   ( DF R )   R o u t in g   P r o to co   e)   Secto r   B ased   R o u tin g   Dest in a tio n   L o ca tio n   P r ed ictio n   ( SB R - D L P )   R P     f)   L o ca tio n - a w ar So u r ce   R o u ti n g   ( L ASR )   P r o to co   g)   A   R eliab le  an d   E n er g y   B ala n c ed   R o u tin g   A l g o r ith m   ( R E B AR )       2 . 1 .   Vec t o r - B a s ed  F o r w a rding     I n   [ 12 ]   th Vec to r   B ased   Fo r w ar d in g   ( VB F)  is   p r o p o s ed .   VB is   b ased   o n   n o d m o b ilit y   an d   en er g y   ef f icien c y .   I n   th i s   p r o to co l;  ea ch   p ac k et  i s   co n s is t s   o f   f i v f i eld s S P   ( S en d er  P o s itio n ) T P   ( Ta r g et  P o s itio n ) F P   ( F o r w a r d er  P o s itio n ) R A N GE   ( Mo b ilit o f   n o d e)   f ield ,   an d   R A DI US   ( R a d iu s   o p ip e ) R A N GE   f ield   al s o   co n tr o ls   t h TP .    I n   ad d itio n   t h a u th o r s   h a v al s o   in tr o d u ce d   th r o u tin g   p ip e   an d   r a d iu s   p ip e .   T h r o u tin g   p ip e   co n tr o ls   SP   an d   TP ,   w h er ea s   r a d iu s   p ip e   co n tr o ls   R A DI US .   VB R o u tin g   f o c u s es   t h t wo   q u er ies o n i s   S I _ QUE R Y   ( Sin k _ I n it ia ted   QUE R Y)   a n d   o th er   is   S r I _ QUE R Y   ( So u r ce _ I n itiated   QUE R Y) .     T h S I _ QUE R Y   f u r t h er   d iv i d ed   in to :   o n is   lo ca tio n   d ep en d en q u ery   an d   o th er   is   lo ca tio n   in d ep en d en q u ery Lo ca tio n   in d ep en d en q u ery   allo ca tes  th ar ea   f o r   d esti n atio n   n o d e.   T h ar ea   o f   d esti n a tio n   is   ca lled   th lo ca tio n .   T h e   lo ca tio n   d ep e n d en t   q u ery   s tar es  f o r   d ata.   Fu r th er m o r in   lo ca tio n   d ep en d e n q u ery th d es tin at io n   n o d w ill  r elea s t h I N T E R E S T   q u er y .   T h I N TRE S T   q u er y   w ill  s et  th e   co o r d in ates  o f   th s o u r ce   an d   d esti n atio n   n o d es  b y   u s i n g   th e   S I N K - B A S E D - C OOR DI N A T E   s y s te m .   I N TRE S T   q u er y   also   k ee p s   t h in f o r m ati o n   o f   th s o u r ce   an d   d esti n ati o n   n o d es.  T h lo ca tio n   in d ep e n d en q u ery   f lo o d s   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   201 7   5 3 6     5 4 1   538   th d esti n atio n   n o d e,   s o   it  w il g en er ate  th I N V A LID   m es s ag f o r   th p o s itio n   o f   d esti n a tio n   n o d e.   Lo ca tio n   in d ep en d en q u ery   also   co m p u tes  t h lo ca tio n   o f   e n v i s io n ed   n o d es  th r o u g h   S I N K - B A S E D - C OOR DI N A T E   s y s te m   a n d   f o r w ar d   th d ata  p ac k ets to   t h d esti n a tio n   n o d es.   S o u r ce _ I n itia te d   Qu ery   s ets  th s o u r ce   n o d w it h   DA TA_ R E A DY   m es s ag f o r   tr an s m it s .   I n   Sour ce _ I n itia te d   q u ery   ev er y   n o d co m p u te s   th e   lo ca tio n   th r o u g h   S OUR C E - B A S E D - C O OR DI N A TE   s y s te m .   T h d esti n atio n   n o d w i ll  s h i f th p o s i tio n   o f   t h s o u r ce   n o d to   its   o w n   co o r d in ate  s y s te m ,   a f ter   t h at  it   w il l   tr an s f o r m   lo ca tio n - d ep en d en I N TER E S T   p ac k et  to   th e   s o u r ce   n o d f o r       to   c o m p u te  th p o s itio n   w it h   r esp ec t   to   S I N K - B A S E D - C OOR DI N A TE   s y s te m   f o r   th s u cc ee d i n g   co m m u n icatio n .     2 . 2 .   H o p by   H o p Ve ct o B a s ed  ( H H - VB F )     In   [ 13 ]   HH - VB is   p r o p o s ed .   Au t h o r s   o f   th is   p ap er   h av f o cu s ed   th t w o   m aj o r   d r a w b ac k s   o f   VB F   R o u ti n g   P r o to co l f o r   u n d er w at er   en v ir o n m e n t.   ( 1 )   Data   d eliv er y   r atio   d esp o iled   d u to   th e   s i n g le  v ir tu al  p ip e.   Vec to r   b ased   f o r w ar d in g   s ch e m h as  u s ed   t h e   u n iq u s o u r ce   n o d to   d esti n a tio n   n o d v ec to r   b ased   ap p r o a ch t h n o d d en s it y   ar ea   m a y   b af f ec ted   b y   u s i n g   o f   th s i n g le  v ir t u al  p ip e.   VB h as  also   u s ed   t h s p ar s d is tr ib u ted   m ec h an is m   wh ich   a f f ec ts   t h e   n o d f o r w ar d in g   m ec h a n i s m .     ( 2 )   T h r o u tin g   p er f o r m a n ce   w il l b af f ec ted   w it h   th t h r es h o ld   lev el  o f   r o u ti n g   p ip in   r ea l sc en ar io s .     HH - VB is   t h ad v an ce   v e r s io n   o f   VB F,  b ec au s t h au th o r s   o f   t h H H - VB eli m i n ate  t h e   d r a w b ac k s   o f   VB w i th   its   s o l u tio n ;   th e   au t h o r   h a s   u s ed   t h m u ltip le  v ir tu al   p ip es  ar o u n d   t h h o p s   f o r   s o u r ce   an d   d esti n a tio n   n o d es.  HH - V B f o cu s ed   th t w o   b e n ef i ts ( a )   f r o m   th m u ltip le  v ir t u al  p ip es  th e v er y   n o d lies   o n   it s   o w n   p ip w it h   r esp ec to   its   tr an s m i s s io n   r an g e.   P ip r a d iu s   m a y   i n cr e a s t h r o u tin g   p er f o r m a n ce .     (b )     I n   s i m u la tio n   r es u lt s   th e   au th o r   h a s   s h o w n   t h i n cr ea s ed   d ata  d eliv er y   r atio   in   co m p ar i s o n   o f   VB F;   b ec au s au t h o r s   h a v u s ed   th e   s p ar s t y p o f   n et w o r k   w it h   n e w   d esi g n   p atter n s .     T h au th o r s   o f   t h i s   p ap er   h av cr ea ted   th m u ltip l v ir t u al  p ip es  ac co r d in g   to   h o p   b y   h o p   ap p r o ac h .   Ho p - by - Ho p   ap p r o ac h   in cr e ases   t h p r o b ab ilit y   in   f in d in g   t h p at h   f o r   f o r w ar d in g   o f   s en s o r   n o d es.  Fu r t h er m o r j u s co n s id er   th e   n o d N i ,   w h ich   r ec ei v es   p ac k et  f r o m   t h s o u r ce   o r   f o r w ar d er   n o d S j ,   u p o n   r ec eip o f   th p ac k e t,  th n o d co m p u tes  th v ec to r   f r o m   th e   f o r w ar d er   n o d S j   to   th d est i n atio n   n o d o r   s in k   n o d e.   I n   HH - VB o n   its   h o p   b y   h o p   lev els  t h f o r w ar d er   p ip g ets  ch a n g e s .   C a n d id ate  f o r w ar d er   n o d w ill   co m p u te  t h d is ta n ce   v ec to r   if   d is tan ce   a p p ea r s   as a   s m a ll th an   p ac k ets  w i ll b f o r w ar d ed .     2 . 3 .   F o cus ed  B ea m   Ro uting   ( F B R)   Ro uting   P ro t o c o l f o UW SN   I n   [ 14 ]   FB R   is   p r o p o s ed .   FB R   is   s ca lab le  r o u tin g   tec h n i q u f o r   m u lt i - h o p   ad - h o n et w o r k s   b ased   o n   lo ca tio n   i n f o r m atio n .   I n   t h is   tech n iq u t h n o d es  m u s k n o w   t h eir   o w n   p o s itio n   a n d   th p o s itio n   o f   t h e   f i n al  d est in at io n   o f   t h p ac k e t.  T h is   tec h n iq u is   s u itab le  f o r   n et w o r k s   co n ta i n i n g   b o th   s tatic   an d   m o b ile   n o d es.  FB R   is   cr o s s - la y er   ar ch itect u r e,   in   w h ic h   th M AC ,   th r o u ti n g   p r o to co l,  an d   th p h y s ical  la y er   f u n ctio n alitie s   ar t ig h tl y   co u p led   b y   p o w er   co n tr o l.  I n   th i s   tech n iq u th e   au t h o r s   h a v f o cu s ed   o n   d is tr ib u ted   alg o r ith m ,   i n   w h ic h   r o u te  is   d y n a m icall y   estab li s h ed   as  t h d ata  p ac k et  tr av er s e s   th n et w o r k   to w ar d s   it s   f i n al  d esti n atio n .     I n   FB R   th e n er g y   co n s u m p ti o n   is   r ed u ce d   d u to   co n f in f lo o d in g   o f   tr an s m is s io n .   T h ass u m p tio n   h as  b ee n   ad ap ted   w it h   t h m a tch i n g   o f   tr a n s m i s s io n   r ad iu s   R n   t h r o u g h   f in i te  n u m b er   o f   e n er g y   le v el  f r o m   P 1   to   P ( o p en   lo o p   p o w er   co n tr o lev els).   Fro m   s o u r ce   n o d to   th d esti n atio n   n o d es  th f o r w ar d er   ca n d id ate  d eter m in e s   w ith   it s   co n an g l e.   On   th P 1   ( p o w er   le v el  1 )   t h n o d w it h   R T S   s ta tu s   s en d   th m es s ag an d   o n   th s a m p o w er   lev el   th s i n k   n o d w i ll  r ep l y   w i th   C T S   p ac k ets.  Ass u m t h at  i f   s o u r ce   n o d n o r ec eiv es  t h e   r ep ly   o n   p o w er   lev el  1 ,   th e n   t h p o w er   lev e w ill  b in cr ea s ed   f r o m   lev el  1   to   lev el  2   w it h   n e w   R T S   m e s s a g e,   th r ep etitio n   o f   t h is   p r o ce s s   c o n tin u ed   till   t h ar r iv al  o f   C T S   p ac k ets  f r o m   s o u r ce   to   s i n k   n o d e.   A s s u m t h at   if   th m ax i m u m   p o w er   lev el  h as  b ee n   u ti lized   an d   n o   co n n ec tio n   d ev elo p ed   b etw ee n   s o u r ce s   to   s in k   n o d es,  th an   th e   s o u r ce   n o d w ill  c h a n g th p o w er   le v el  to w ar d s   l ef t/ri g h t   s id o f   th e   n e w   co n e.     T h p er f o r m a n ce   ev o lu tio n   o f   FB R   h a s   b ee n   e v alu a ted   w it h   d is cr ete  e v e n s i m u lato r .   T h au th o r s   o f   FB R   h av c lai m ed   th e   d is co v er y   o f   m i n i m u m   e n er g y   lev e th r o u g h   th e ir   s i m u la ti o n   r esu lt s .   I n   FB R   t h a u th o r s   h a v co m p ar th e   i m p ac t o f   t h n o d d en s it y   w it h   th f a m o u s   al g o r it h m   ca lled   th Dij k astra s   al g o r ith m .     2 . 4 .   Dire ct io na l F lo o din g   ba s ed  Ro uting   ( DF R)   Ro uting   P ro t o co l f o UWSN   I n   [ 15 ]   DFR   is   p r o p o s ed .   DFR   is   co m p o s ite  o f   t w o   m aj o r   tech n iq u es  o n is   VB a n d   o th er   is   H H - VB F.  T h au th o r s   o f   th i s   r o u tin g   p r o to co h as  f o c u s ed   t h e   co n tr o f lo o d in g   s c h e m e   in   o r d er   to   ac h iev th e   r eliab le  p ac k ets  d eliv er y .   DF R   p r o to co l   is   u n iq u d u to   t h t w o   ap p r o ac h es  o n is   m a x i m u m   n u m b er   o f   n o d es  in v o lv ed   in   f o r w ar d in g   m ec h a n is m   a n d   s ec o n d   is   lin k   q u alit y   b et w ee n   n o d es.  T h au th o r s   h a v u s ed   th P a ck ets  F o r w a r d in g   De cisi o n ”  alg o r ith m ,   w h ich   b as icall y   f o cu s es  t h m e th o d o lo g y   f o r   th p ac k et s   f o r w ar d i n g .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     R ev iew   o n   Lo ca liz a tio n   B a s ed   R o u tin g   P r o to co ls   fo r   UW S N   ( Mu kh tia r   A h med )   539   2 . 5 .   Sect o B a s ed  Ro uting   Dest ina t io n L o ca t io n P re dict io n ( S B R - DL P )   Ro uting   P ro t o   I n   [ 16 ]   SB R - D L P   i s   p r o p o s e d .   T h au th o r s   o f   t h i s   r esear c h   p ap er   h a v p r o p o s ed   th M u lti - Secto r   b ased   r o u tin g   al g o r ith m .   SB R - DL P   f o c u s es  t h n o d m o b ilit y   f o r   u n d er w ater   s en s o r   n et w o r k s   w h er th e   d esti n atio n   n o d es  ca n   also   m o v alo n g   w it h   o th er   n o d es  in   t h n et w o r k .     T h au th o r s   cla i m ed   th at  SB R - D L P   ca n   o v er co m o n :   Lo n g   p r o p a g a tio n   d ela y N o d mo b ilit y Hig h   ch a n n el  err o r   r a te an d L o w   d a ta   r a te .   T h SB R - D L P   i s   lo ca tio n   b a s ed   r o u ti n g   p r o to co l.  I n   th i s   p r o to co l th s e n s o r   n o d es d o es  n o t c ar r ies  an y   i n f o r m atio n   ab o u its   n ei g h b o r in g   n o d es  n o r   th n et wo r k   to p o lo g y   [ 1 7 ] .   T h r o u g h   m u lti - s ec to r   b ased   r o u tin g   al g o r ith m   t h a u t h o r s   h av d i v id ed   th e   s e n s o r   n o d es   in to   m u ltip le  s ec to r s   ( 1 , 2 , 3 , …… , n - 1 ) ;   an d   s en s o r   n o d es  ar lab eled   w ith A , B , C , ……. , N - 1 .   T h in f o r m atio n   ca n   b tr an s f er r ed   f r o m   s o u r ce   to   d esti n atio n   b y   C hk _ Ng b   f o r m at.   T h C hk _ Ng b   ( C h ec k   Nei g h b o r )   f o r m a is   co n s i s ts   o f   t w o   f ield s   c ur r e nt  p o s itio n   a n d   P a ck ets_ I D .   So u r ce   n o d w il l   tr an s f er   t h C hk _ Ng b f o r m at  to   th d esti n atio n   n o d e,   af ter   s o m ti m in ter v al  th d esti n a tio n   n o d w i ll  ac k n o w led g w it h   C hk _ Ng _ R p ly   ( C h ec k   Neig h b o r   R ep l y )   m es s ag alo n g   w it h   h o p   co n d itio n   to   th s o u r ce   n o d e.     2 . 6 .   L o ca t io n - Aw a re   So urce   Ro uting   pro t o co l f o UWSN   I n   [ 17 ]   L ASR   is   p r o p o s ed .   L ASR   i s   t h lo ca tio n   b ased   p r o to co an d   th r ev i s ed   f o r m   o f   t h DS R   ( D y n a m ic   So u r ce   R o u t in g )   p r o to co l.  T h L ASR   p r o to co h as  u s ed   t h t w o   e x tr m et h o d s ;   o n i s   t h lo ca tio n   a w ar e n es s   a n d   s ec o n d   is   th e   li n k   q u ali t y   m etr ic.   I n   lo ca tio n   a w ar e n ess   m et h o d th e   au th o r s   h av e   d esi g n ed   th e   lo ca n et w o r k   to p o lo g y   w h ic h   u s es  t h i m p licit  i n f o r m ati o n   f o r   tr an s m i s s io n .   T h lo ca n et w o r k   to p o lo g y   co n s is ts   o n   tr ac k i n g   s y s te m   an d   ti m e - of - f li g h f o r   r an g a n d   tr an s m is s io n   p r o ce s s .   T h a u t h o r s   h av e   also   u s ed   th T DM A   tech n iq u e   f o r   m e d iu m   ac ce s s   co n tr o l.  T h lin k   q u alit y   m etr ic  u s es  th D SR   f o r   h o p   co u n an d   p o w er f u co m p u tatio n a m et h o d s   ar ad ap ted   f o r   th i m p r o v e m e n o f   li n k   q u alit y .   L AS R   h as  u s ed   t h r o b u s t   lin k   q u alit y   f o r   h o p   co u n t,  t h e   lin k   q u a lit y   i s   co n s i s ts   o f   t wo   en d   p o in ts ,   lin k   q u a lit y   m et r ic  an d   ti m s ta m p .   T h lin k   q u ali t y   h as  also   u s ed   th E x p ec ted   T r an s m is s io n   C o u n ( E T X)   [ 2 0 ] .   T h E T X   ca n   b ca lcu lated   as  g iv e n   i n   E q u atio n   ( 1 ) .         I n   E q u atio n   ( 1 )   FER  d en o tes  th Fra m E r r o r   R ate.    L ASR   lin k   q u alit y   p r o to co h ea d er   i s   co n s i s t s   o n   o ctal  1 2 - b it.  T h ti m s ta m p   f ac to r   is   u s ed   f o r   n e w   d ata  l i n k .   L ASR   al s o   g u ar an tee s   f o r   s tate  les s   li n k   t y p e   d ata it   ca n   co r r ec tly   b d is ca r d ed   th r o u g h   s o m m e c h an is m . I n   L A S R   ev er y   r o u te  is   r e - ca lcu lated   o n   ev er y   h o p   co u n t,  t h r o u te  p r in cip all y   s er v e s   to   s p r ea d   th n et w o r k   to p o lo g y .   T h lin k   ca c h m ec h an i s m   is   u p d ated   w it h   th n e w   d ata  a n d   t h r o u te   T h r o u te  ca n   b r ep lace d   w h en   th e   i m p l icit  i n f o r m ati o n   ap p ea r s   to   b u ild   th li n k   ca ch e.   L ASR   h as  u s e d   th Dij k s tr a s   al g o r it h m   f o r   u p d atin g   t h n et w o r k   g r ap h   [ 2 1 ] .   R o u te  h a n d lin g   m ec h a n i s m   w i ll  u s e   t h p r o to co o p tio n s   to   d ev elo p   t h r o u te  li n k ,   th e s o p tio n s   ar a ck n o w led g eme n t r o u te  s elec tio n   an d   r o u te  r ep ly .   T h lin k   co u ld   b ca s t - o f f   b e f o r th d ep ar tu r o f   o p tio n .     2 . 7 .   Relia ble a nd   E nerg y   B a la nced  Ro uting   Alg o rit h m   ( R E B AR)   f o UWSN   I n   [ 18 ]   R E B A R   is   p r o p o s ed .   R E B AR   is   lo ca tio n   b ased   r o u tin g   p r o to co an d   s p ec ially   d esig n ed   f o r   en er g y   co n s u m p tio n ,   d ata  d e liv er y   r atio   a n d   h a n d li n g   o f   v o id   p r o b lem .   R E B A R   u s es   th s p h er e n er g y   d ep letio n   m o d el  f o r   en er g y   co n s u m p tio n   f o r   s en s o r   n o d es  in   u n d er w ater   en v ir o n m e n t.  R E B AR   f u r t h er   ex ten d s   t h s p h er e n er g y   d e p letio n   m o d el   f o r   n o d m o b i lit y   to   b alan ce   t h e n er g y   co n s u m p t io n w h ich   p r o lo n g s   t h n et w o r k   l if et i m e .   I n   R E B AR ,   n o d es  b r o ad ca s in   a   s p ec i f ic  d o m ai n   b et w e en   s o u r ce   an d   s in k   u s i n g   g eo g r ap h ic  i n f o r m atio n   s in ce   n et w o r k - w id b r o ad ca s ca u s es  h i g h   e n er g y   co n s u m p tio n .   T h is   s h o w s   th at  th s ize  o f   th b r o ad ca s d o m ai n   is   cr itical  an d   R E B AR   r eso lv es  t h s ize  o f   b r o ad ca s d o m ai n   w it h   d is tan ce   p ar a m eter   b et w ee n   s o u r ce   an d   s i n k   to   b alan ce   t h e n er g y   co n s u m p tio n   a m o n g   th e   n o d es.        3.   P E RF O RM ANCE A NAL YS I S   I n   t h is   s ec tio n   w e   f o cu s   t h p e r f o r m an ce   o f   p r o p o s ed   r o u tin g   p r o to co ls .   T h p er f o r m a n ce   an al y s is   i s   b ased   o n   m er its   an d   d e m er it s   o f   t h e   lo ca lizatio n   b ased   r o u ti n g   p r o to co ls .   T h m er it s   a n d   d e m er it s   o f   t h e   p r o p o s ed   r o u tin g   p r o to co ls   ar s h o w n   in   T ab le  1 .   T h p er f o r m an ce   a n al y s i s   also   b ased   o n   th co m p ar is o n   o f   d if f er e n p ar a m eter s   f r o m   lo c aliza tio n   b ased   p r o to co ls   o p e r atio n .   W h av co n s id er ed   th p ar a m eter s   li k e:   Ho p - by - Ho p   o r   E n d - to - E n d ,   p r o to co ls   h av u s ed   s i n g le  s i n k   o r   m u ltip le  s i n k s ,   o n   w h i ch   ass u m p tio n s   th e   p r o p o s ed   p r o to co ls   ar b as e d ,   th p r o p o s ed   p r o to co ls   h av u s ed   th s i n g le  en t it y   o r   clu s ter ed   b ased   ar ch itect u r e,   an d   w h et h er   th p r o to co ls   ar e   u s in g   t h h ello   o r   co n tr o m e s s a g o r   n o t.  T h d etailed   d escr ip tio n   is   m e n tio n ed   in   T ab le  2 .   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   201 7   5 3 6     5 4 1   540   T ab le  1 .   Me r its   an d   li m itatio n s   o f   L o ca liza ti o n   B ased   R o u t i n g   P r o to co ls   P r o t o c o l   M e r i t s   L i mi t a t i o n s   V B F   a.   A   f i r st   a p p r o a c h   t o w a r d s t h e   U W S N   r e se a r c h .   b.   V B F   n e t w o r k   i c o n si st o n   h i g h l y   d y n a mi c   f o r   t h e   p o si t i o n   o f   t h e   n o d e s.   c.   V B F   sel f - a d a p t i o n   a l g o r i t h i d e p e n d s   o n   3 D   e n v i r o n me n t .   d.   V B F   i sca l a b l e ,   r o b u s t   a n d   e n e r g y   e f f i c i e n t   p r o t o c o l .   a.   S p a r se   d e p l o y me n t   o f   n o d e s.   b.   R a d i u t h r e sh o l d   o f   r o u t i n g   p i p e   c a n   a f f e c t   t h e   r o u t i n g   p e r f o r man c e .   c.   A r o u n d   t h e   r o u t i n g   p i p e ,   so me   n o d e a r e   i n v o l v e d   f r e q u e n t l y   f o r   f o r w a r d i n g ;   t h i k i n d   o f   r e p e t i t i o n   w i l l   e x h a u st   t h e   b a t t e r y   p o w e r   o f   t h e se   n o d e s.   HH - V B F   a.   I t   d e f i n e s p e r   h o p   v i r t u a l   p i p e   f o r   e a c h   f o r w a r d e r .   b.   Ev e r y   i n t e r me d i a t e   n o d e   mak e d e c i si o n   a b o u t   t h e   p i p e   d i r e c t i o n   b a se d   o n   i t c u r r e n t   l o c a t i o n .   c.   HH - V B F   si g n i f i c a n t l y   p r o d u c e b e t t e r   r e su l t f o r   p a c k e t   d e l i v e r y   r a t i o ,   e sp e c i a l l y   i n   sp a r se   a r e a s   c o mp a r e d   t o   V B F .   a.   T h r e sh o l d   o f   R o u t i n g   p i p e   R a d i u c a n   a f f e c t   t h e   r o u t i n g   p e r f o r man c e .   b.   H o p - by - h o p   a p p r o a c h   u t i l i z e s t h e   mo r e   si g n a l i n g   p o w e r .   F B R   a.   I n   F B R   t h e   r o u t i n g   p r o t o c o l ,   M A C   a n d   p h y si c a l   l a y e r   f u n c t i o n a l i t i e a r e   t i g h t l y   c o u p l e d   b y   p o w e r   c o n t r o l .   b.   I t s s y st e m p e r f o r man c e   w a s e v a l u a t e d   w i t h   d i f f e r e n t   n o d e   d e n si t i e s a n d   n e t w o r k   l o a d s.   c.   I t p e r f o r man c e   c o n d i t i o n a l l y   i n v o l v e d   w i t h   mu l t i c a s t   q u e r i e s.    d.   I t   p e r f o r man c e   i b e t t e r   t h a n   V B F .   a.   N o d e s b e c o me   sp a r se   d u e   t o   t h e   w a t e r   mo v e me n t   a n d   d i e   e a r l i e r ;   t h i s   c a n   a f f e c t   t h e   f o r w a r d i n g   p r o c e ss.      b.   I t   i p o ssi b l e   t h a t   c a n d i d a t e n o d e f o r   h o p   may   n o t   i n v o l v e   i n   f o r w a r d i n g   me c h a n i sm .   c.   F r e q u e n t l y   u se   o f   R T S   w i l l   i n c r e a se   t h e   c o mm u n i c a t i o n   o v e r h e a d   a n d   w i l l   a f f e c t   t h e   d a t a   d e l i v e r y   r a t i o   i n   sp a r se   a r e a .   d.   N e t w o r k   f l e x i b i l i t y   w i l l   b e   a f f e c t e d   d u e   t o   t h e   f i x e d   si n k   n o d e s.   D F R   a.   I t   r e l i e o n   p a c k e t f l o o d i n g   t e c h n i q u e   w h i c h   i n c r e a se s t h e   r e l i a b i l i t y .   b.   D u e   t o   i t f l o o d i n g   z o n e   a p p r o a c h ,   i t   i n c r e a se t h e   p r o b a b i l i t y   o f   t h e   su c c e ssf u l   d e l i v e r y   o v e r   o n e   h o p   l i n k s .   c.   N o d e   mo b i l i t y   a n d   d e l i v e r y   r a t i o   i i n c r e a se d   i n   c o mp a r e   o f   V B F .   d.   I t   h a l e ss  c o mm u n i c a t i o n   h e a d i n   c o mp a r i so n   o f   V B F .   e.   I t   h a a l so   sh o r t   e n d - to - e n d   d e l a y   i n   c o mp a r i so n   o f   V B F .     a.   D u e   t o   t h e   f l o o d i n g   t h e   c o n su m p t i o n   o f   n e t w o r k   r e so u r c e w i l l   b e   i n c r e a se d .     b.   V o i d   r e g i o n c a n   b e   i n c r e a se d   i f   so u r c e   n o d e   c a n n o t   f i n d   t h e   h o p .   c.   D i st a n c e   b e t w e e n   n o d e w i l l   a l so   a f f e c t   t h e   o v e r a l l   p e r f o r man c e .   d.   V o i d   r e g i o n s c a n n o t   b e   f u l l y   r e mo v e d   b y   B A S E - A N G L E   me c h a n i sm .     S B R - D L P   a.   R e l i a b i l i t y   i i mp r o v e d   a s   d u p l i c a t e   p a c k e t s   a r e   d e l i v e r e d   t o w a r d mu l t i p l e   si n k t h r o u g h   mu l t i p l e   p a t h s .   b.   I n v o l v e me n t   o f   a l l   n o d e i n   mo b i l i t y   w i l l   i n c r e a se   t h e   d a t a   d e l i v e r y   r a t i o .     c.   S B R - D L P   o v e r c o m e o n   c o l l i si o n   a v o i d a n c e   t h r o u g h   i t d e si g n e d   a l g o r i t h m .   d.   T h e   S B R - D L P   si mp l e   l o c a t i o n   p r e d i c t i o n   me c h a n i sm   w i l l   e n h a n c e   t h e   d a t a   d e l i v e r y   r a t i o .   a.   R e d u n d a n t   t r a n smiss i o n   c a n   i n c r e a s e   t h e   p r o b l e ms  f o r   u n d e r w a t e r   e n v i r o n me n t .   b.   A l mo st   d u p l i c a t e   c o p y   o f   D F R .   c.   S e c t o r - b a se d   a p p r o a c h   i mo r e   c o mp l i c a t e d   t h a n   o t h e r   r o u t i n g   p r o t o c o l s fo r   U W S N .   d.   D e p l o y m e n t   o f   se n so r   n o d e w i l l   a f f e c t   t h e   o v e r a l l   p e r f o r man c e .   e.   D e p l o y m e n t   o f   2 D   a p p r o a c h   i s   n o t   su i t a b l e   f o r   u n d e r w a t e r   e n v i r o n me n t .     L A S R   a.   En h a n c e d   v e r si o n   o f   D S R   a n d   M A N E T   r o u t i n g   p r o t o c o l s.   b.   N e t w o r k   p e r f o r man c e   i i mp r o v e d   t h r o u g h   t h e   l i n k   q u a l i t y   me c h a n i s m.   c.   O p e r a t e   e f f e c t i v e l y   u n d e r   h i g h   n e t w o r k   l o a d s .   d.   C o mp e n s a t e   t h e   h i g h   l a t e n c y   o f   a c o u s t i c   l i n k .   a.   A l mo st   d u p l i c a t e   c o p y   o f   D S R   a n d   M A N E T .   b.   N o   a p p r o p r i a t e   n e t w o r k   si z e   d e f i n e d   b y   L A S R .   c.   S i mu l a t i o n   p a r a me t e r s a r e   n o t   a u t h e n t i c .   d.   U n d e r w a t e r   e n v i r o n me n t a l   p a r a me t e r a r e   n o t   c o n s i d e r e d   in   w e l l   man n e r .   e.   N o   c o mp a r i so n   h a b e e n   a d a p t e d   w i t h   t h e   f a mo u u n d e r w a t e r   r o u t i n g   p r o t o c o l s.    R EB A R   a.   C o n t r o l l e d   n o d e   mo b i l i t y   b.   B a l a n c e d   En e r g y   c o n su mp t i o n .   c.   R e l i a b l e   d a t a   d e l i v e r y .   d.   C o n st r a i n e d   b r o a d c a s t   r a n g e s.   e.   I n c r e a se d   n e t w o r k   l i f e   t i me   a n d   d a t a   d e l i v e r y   r a t i o   i n   c o mp a r i so n   o f   V B F .   f.   A v o i d s t h e   v o i d   r e g i o n s.   a.   L i mi t e d   N e t w o r k   si z e   h a b e e n   a d a p t e d .   b.   R e mo v a l   o f   v o i d   r e g i o n i n o t   d e f i n e d   i n   r e a l   sce n a r i o   f o r   u n d e r w a t e r   e n v i r o n me n t .   c.   C o n c e n t r a t i o n   i o n l y   o n   e n e r g y   l e v e l   b u t   r e a l   u n d e r w a t e r   p a r a me t e r s a r e   a v o i d e d .   d.   P a c k e t f o r w a r d i n g   me c h a n i s i s   n o t   s u i t a b l e   f o r   f o r w a r d i n g .       T ab le  2 .   C o m p ar is o n   L o ca liza tio n   b ased   R o u ti n g   P r o to co ls   t h r o u g h   d i f f er e n P ar a m eter s   P r o t o c o l   Y e a r   H o p - by - H o p /   En d - to - En d   R e q u i r e me n t s/   A ssu mp t i o n s   C l u st e r   o r   S i n g l e   e n t i t y   H e l l o   o r   C o n t r o l   M e ssag e   S i n g l e   S i n k   o r   M u l t i p l e   S i n k   V B F   2 0 0 6   En d - to - En d   L o c a t i o n   I n f o r mat i o n   S i n g l e   e n t i t y   No   S i n g l e - S i n k   HH - V B F   2 0 0 7   H o p - by - H o p   L o c a t i o n   I n f o r mat i o n   S i n g l e   e n t i t y   No   S i n g l e - S i n k   F B R   2 0 0 8   H o p - by - h o p   L o c a t i o n   I n f o r mat i o n   S i n g l e   e n t i t y   Y e s   M u l t i - S i n k   D F R   2 0 0 8   H o p - by - H o p   L o c a t i o n   I n f o r mat i o n   S i n g l e   e n t i t y   No   S i n g l e - S i n k   S B R - D L P   2 0 0 9   H o p - by - H o p   G e o .   L o c a t i o n   i s   a v a i l a b l e   S i n g l e   e n t i t y   Y e s   S i n g l e - S i n k   L A S R   2 0 0 6   En d - to - En d   N / W   w i t h   sp e c i a l   se t u p   S i n g l e   e n t i t y   Y e s   S i n g l e - S i n k   R EB A R   2 0 0 8   H o p - by - h o p   L o c a t i o n   I n f o r mat i o n   S i n g l e   e n t i t y   No   S i n g l e - S i n k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     R ev iew   o n   Lo ca liz a tio n   B a s ed   R o u tin g   P r o to co ls   fo r   UW S N   ( Mu kh tia r   A h med )   541   4.   CO NCLU SI O N   I n   t h is   r ev ie w   p ap er   w h av e   d escr ib ed   th lo ca lizatio n   b as ed   r o u tin g   p r o to co ls .   T h r ev i e w   ar ticle   f o cu s es  t h b asic  lo ca lizatio n   b ased   m o d els.  W h a v d escr ib ed   th b asic  o p er atio n   o f   th p r o p o s ed   r o u tin g   p r o to co ls   w it h   its   b asic  ar ch it ec tu r e,   r o u te  d ev e lo p m e n t,  d ata  f o r w ar d in g   m ec h a n is m ,   an d   r o u te  m ai n te n a n ce   m ec h a n i s m .   W al s o   h a v f o c u s ed   t h m er i ts   a n d   li m itatio n s   o f   t h p r o p o s ed   r o u tin g   p r o to co ls   f r o m   it s   b asi c   o p er atio n .   T h r ev ie w   ar ticle  also   f o cu s e s   th co m p ar is o n   o f     lo ca lizatio n   b ased   r o u tin g   p r o to c o ls   th r o u g h   d if f er e n p ar a m eter s   li k e:  h o p - by - h o p   o r   en d - to - en d   d ela y ,   r eq u ir e m en ts   o r   ass u m p tio n s ,   clu s ter s   o r   s in g le   en tit y ,   m u lt ip le  s i n k   o r   s i n g l s in k ,   an d   h ello   o r   co n tr o m es s ag e.   Fro m   b asic  o p er atio n   w o b s er v ed   th e   p er f o r m a n ce   o f   FB R   r o u ti n g   p r o to co l is b etter   th an   o th er   p r o p o s ed   p r o to co ls .             RE F E R E NC E S   [1 ]   Y.  Ba y r a k d a r,   N.  M e ra tn ia,  a n d   A .   Ka n tarc i,   " A   c o m p a ra ti v e   v ie w   o f   ro u ti n g   p r o to c o ls  f o u n d e r w a t e w ir e les s   se n so n e tw o rk s" ,   in   OCEANS ,   2 0 1 1   IEE E - S p a in ,   2 0 1 1 ,   p p .   1 - 5.   [2 ]   N.  Ily a s,  N.  Ja v a id ,   Z.   Iq b a l,   M .   Im r a n ,   Z.   A .   Kh a n ,   U.  Qa si m ,   e t   a l. ,   " AA EE RP A d v a n c e d   A UV - A id e d   En e rg y   Eff icie n Ro u ti n g   P r o t o c o f o Un d e rw a ter  W S Ns " ,   in   Ad v a n c e d   In fo rm a ti o n   Ne tw o rk in g   a n d   A p p li c a ti o n ( AINA ),   2 0 1 5   IE EE   2 9 t h   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n ,   2 0 1 5 ,   p p .   7 7 - 8 3 .   [3 ]   P . V.  Am o li ,   " A n   Ov e rv ie o n   Cu rre n Re se a rc h e o n   Un d e rwa ter   S e n so Ne t w o rk s:  A p p li c a ti o n s,  Ch a ll e n g e a n d   F u tu re   T re n d s" ,   I n ter n a t io n a J o u rn a o El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l.   6 ,   p .   9 5 5 ,   2 0 1 6 .   [4 ]   S .   Cli m e n t,   A .   S a n c h e z ,   J . V.  Ca p e ll a ,   N.  M e ra tn ia ,   a n d   J.J .   S e rra n o ,   " Un d e rw a ter  a c o u stic  w irele ss   se n so n e tw o rk s: ad v a n c e s an d   f u tu re   tren d s i n   p h y sic a l,   M A a n d   ro u ti n g   lay e rs" ,   S e n so rs ,   v o l.   1 4 ,   p p .   7 9 5 - 8 3 3 ,   2 0 1 4 .   [5 ]   M .   A h m e d ,   M .   S a ll e h ,   a n d   M . I.   Ch a n n a ,   " Crit ica A n a l y sis  o f   Da t a   F o rw a rd in g   Ro u ti n g   P r o t o c o l Ba se d   o n   S i n g le  p a th   f o UW S N " ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica l   a n d   C o mp u te r E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ),   v o l.   6 ,   2 0 1 6 .   [6 ]   S .   Um a r,   P . D. P .   Ra o ,   a n d   S .   G u tt a ,   " T re e   B a se d   En e rg y   Ba lan c in g   Ro u ti n g   P r o t o c o b y   S e lf   Or g a n iz in g   in   W irele ss   S e n so Ne tw o rk s" ,   In t e rn a ti o n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u t e r E n g i n e e rin g ,   v o l.   5 ,   2 0 1 5 .   [7 ]   A .   W a h id ,   S .   L e e ,   D.  Ki m ,   a n d   K.S .   L im ,   " M RP A   L o c a li z a ti o n - F re e   M u lt i - L a y e re d   Ro u ti n g   P r o to c o f o Un d e rw a ter  W irele ss   S e n so Ne tw o rk s " ,   W ire le ss   Per so n a Co mm u n ica ti o n s,  v o l.   7 7 ,   p p .   2 9 9 7 - 3 0 1 2 ,   A u g   2 0 1 4 .   [8 ]   A .   Wah id ,   S .   L e e ,   a n d   D.   Kim ,   " A   re li a b le  a n d   e n e rg y - e ff icie n ro u ti n g   p r o to c o f o u n d e rw a ter  w irele ss   se n so n e tw o rk s " ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Co mm u n ica ti o n   S y ste ms ,   v o l.   2 7 ,   p p .   2 0 4 8 - 2 0 6 2 ,   Oc 2 0 1 4 .   [9 ]   K.  Ch e n ,   Y.  Z h o u ,   a n d   J.  He ,   " A   lo c a li z a ti o n   sc h e m e   f o u n d e r w a t e w irele ss   se n so n e tw o rk s " ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o A d v a n c e d   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   4 ,   2 0 0 9 .   [1 0 ]   S . K.  Dh u ra n d h e r,   M . S .   Ob a i d a t,   a n d   M .   G u p ta,  " P ro v id i n g   re li a b le  a n d   li n k   sta b il it y b a se d   g e o c a stin g   m o d e in   u n d e rw a t e e n v iro n m e n t" ,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   Co mm u n ica ti o n   S y ste ms ,   v o l.   2 5 ,   p p .   3 5 6 - 3 7 5 ,   2 0 1 2 .   [1 1 ]   P .   X ie,  Z.   Zh o u ,   N.  Nic o lao u ,   A .   S e e ,   J.H.  Cu i ,   a n d   Z. J.  S h i ,   " Eff icie n V e c to r - Ba se d   F o rw a rd in g   f o Un d e rw a ter   S e n so Ne tw o rk s" ,   Eu ra sip   J o u rn a o n   W ire les s Co mm u n ic a ti o n s a n d   Ne tw o rk in g ,   2 0 1 0 .   [1 2 ]   P .   X ie,  J.H.  Cu i ,   a n d   L .   L a o ,   " V BF V e c to r - b a se d   f o r w a rd in g   p ro to c o l   f o u n d e rw a ter  se n so n e tw o rk s " ,   Ne two rk in g   2 0 0 6 Ne two rk in g   T e c h n o l o g ies ,   S e rv ice s,  a n d   Pro to c o ls;  Per f o rm a n c e   o Co mp u ter   a n d   Co mm u n ica ti o n   Ne two rk s; M o b il e   a n d   W ire les s Co mm u n ica ti o n s   S y ste ms ,   v o l.   3 9 7 6 ,   p p .   1 2 1 6 - 1 2 2 1 ,   2 0 0 6 .   [1 3 ]   N.  Nic o lao u ,   A .   S e e ,   P .   X ie,  J.  H.  Cu i,   a n d   D.  M a g g io rin i,   " Im p ro v in g   th e   ro b u stn e ss   o f   lo c a ti o n - b a se d   ro u ti n g   f o r   u n d e rw a ter se n so n e tw o rk s" ,   Oc e a n s 2 0 0 7   -   E u ro p e ,   V o ls   1 - 3,   p p .   1 4 8 5 - 1 4 9 0 ,   2 0 0 7 .   [1 4 ]   J.M .   Jo r n e t,   M .   S t o jan o v ic,  a n d   M .   Zo rz i ,   " F o c u se d   b e a m   ro u ti n g   p ro to c o f o u n d e rw a ter  a c o u stic  n e tw o rk s " ,   in   Pro c e e d in g o t h e   t h ird   ACM   i n t e rn a ti o n a l   wo rk sh o p   o n   Un d e rwa ter   Ne two rk s ,   2 0 0 8 ,   p p .   7 5 - 82.   [1 5 ]   D.  Hw a n g   a n d   D.  Ki m ,   " DFR:   Dire c ti o n a l   F lo o d in g - Ba se d   Ro u t in g   P r o t o c o l   f o Un d e rw a ter  S e n so Ne tw o rk s " ,   Oc e a n s 2 0 0 8 ,   Vo ls  1 - 4 ,   p p .   9 2 2 - 9 2 8 ,   2 0 0 8 .   [1 6 ]   N.  Ch ird c h o o ,   W . S .   S o h ,   a n d   K.C.   Ch u a ,   " S e c to r - b a se d   Ro u t in g   w it h   De stin a ti o n   L o c a ti o n   P re d ictio n   f o r   Un d e rw a ter  M o b il e   Ne tw o rk s " ,   2 0 0 9   I n ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   Ad v a n c e d   I n fo rm a t io n   N e two rk in g   a n d   Ap p li c a ti o n s W o rk sh o p s: W a i n a ,   V o ls   1   a n d   2 ,   p p .   1 1 4 8 - 1 1 5 3 ,   2 0 0 9 .   [1 7 ]   E. A .   Ca rlso n ,   P . P .   Be a u jea n ,   a n d   E.   A n ,   " L o c a ti o n - a w a re   ro u ti n g   p ro to c o l   f o u n d e rw a ter  a c o u stic  n e tw o rk s " ,   in   OCEANS   2 0 0 6 ,   2 0 0 6 ,   p p .   1 - 6.   [1 8 ]   J. M .   Ch e n ,   X . B.   W u ,   a n d   G . H.  C h e n ,   " REBA R:  A   R e li a b le  a n d   En e rg y   Ba lan c e d   Ro u ti n g   A lg o rit h m   f o UW S Ns " ,   GCC  2 0 0 8 S e v e n th   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Gr id   a n d   Co o p e ra ti v e   Co mp u ti n g ,   Pr o c e e d in g s,  p p .   3 4 9 - 3 5 5 ,   2 0 0 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.