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 .   4 7 9 ~ 4 8 5   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 1 . p p 4 7 9 - 4 8 5           479       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   Relia bility Ev a lua tion a nd Anal y sis  of Mo bile Ad  Ho c Net w o rk s       Dee pa k   K u m a P a nd a 1 ,   Ra nja n K u m a Da s h 2 ,   1 S OA   Un iv e rsit y ,   Bh u b a n e sw a r,   I n d ia   2 Co ll e g e   o f   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   Bh u b a n e sw a r,   In d ia        Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 1 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Oct   2 1 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   No v   5 ,   2 0 1 6       T h e   p a p e a d d re ss e th e   re li a b il it y   p ro b lem   o f   m o b il e   a d   h o c   n e two rk u n d e r   li n k   a n d   n o d e   f a il u re   m o d e l.   No d e   re li a b il it y   is  c a lcu late d   a s a   f u n c ti o n   o f   n o .   o f   n e ig h b o n o d e s,  p a c k e su c c e s ra te,  a n d   d e v ice   t y p e   a n d   p a c k e siz e .   T h e   p re se n c e   o a   li n k   b e twe e n   a n y   n o d e   p a ir   is  b in a ry   a n d   it re l iab il it y   is   c o m p u ted   c o n sid e ri n g   th e   d istan c e   b e twe e n   n o d e a n d   sig n a l - to - n o ise   ra ti o   (S NR).  A n   e ff icie n t   a lg o rit h m   is  p ro p o se d   t o   a n a ly z e   a n d   c a lcu late   th re li a b il it y   o f   m o b il e   a d   h o c   n e tw o rk s co n sid e rin g   m u lt ip le ro u tes   f ro m   so u rc e   a n d   d e stin a ti o n   n o d e s.  T h e   e ff e c t   o f   d iff e r e n p a ra m e ters   o n   n o d e   r e li a b il it y   a n d   li n k   re li a b il it y   a re   a n a l y z e d   a n d   d isc u ss e d .   T h e   n e tw o rk   is  si m u late d   a n d   a n a ly z e d   u sin g   INET   f r a m e   w o r k .   Re li a b il it y   o f   t w o   d isti n c c a se o f   th is   sim u latio n   is  e v a lu a ted .   T h e   sim u late d   re su lt a n d   d isc u ss io n e n su re   th a e v a lu a ti o n   o f   th e   re li a b i li ty   o f   a n y   m o b il e   a d   h o c   n e tw o rk c a n   b e   d o n e   e a sily   a n d   i n   a n   e f f icie n m a n n e r   b y   th e   p ro p o se d   m e th o d .   K ey w o r d :   Mo b ilit y   o f   m o b ile  n o d es   R eliab ilit y     R o u ti n g     Sig n al  to   n o is r atio ( SN R )   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 :   Dee p ak   Ku m ar   P an d a   SO A   Un iv er s it y ,     B h u b an e s w ar ,   I n d ia - 751030 .   E m ail:  d ee p ak _ p an d a_ 2 0 0 0 @ y ah o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   m o b ile   ad   h o c   n et w o r k   i s   co n s is ts   o f   a   s et   o f   m o b ile   n o d es  o p er atin g   in   an   i n f r a s tr u ctu r le s s   n et w o r k   w i th   ce n tr alize d   a d m in i s tr atio n .   C o m m u n icatio n   is   m ad b y   estab li s h in g   w i r eless   li n k s   a m o n g   m o b ile   n o d es   th r o u g h   t h eir   a n ten n a s .   I n   s i n g le - h o p   s ce n ar io ,   m o b ile  n o d is   n o b ab le  to   co m m u n icate   d ir ec tl y   w i th   o th er   n o d d u to   li m ited   r ad io   p o w er   u tili za t io n   o f   ch a n n el.   Un d er   s u ch   s it u atio n s ,   co m m u n icatio n   i s   m ad p o s s ib le  b y   m u l ti - h o p   s ce n ar io ,   i n   w h ich   t h s o u r ce   n o d co m m u n icate s   to   th s in k   n o d b y   s e n d i n g   p ac k e ts   t h at  m u s t b r ela y ed   b y   s e v er al  in t er m ed iate  h o s t s   [ 1 ] .   T h MA NE T   is   in f r astru c tu r less   w ir eles s   n et w o r k .   T h ese  n et w o r k s   h a v n o   f ix ed   r o u t er s .   E v er y   n o d co u ld   b ac t   as  a   r o u ter .   T h r esp o n s ib ilit ie s   f o r   o r g an i zin g   a n d   co n tr o lli n g   t h n et wo r k   ar h a n d led   b y   th n o d es t h e m s el v e s .   T h w h o le  n et w o r k   is   m o b i le,   an d   d u to   m o b ilit y   o f   th n o d es t h i n d iv id u al  ter m in al s   ar allo w ed   to   m o v e   f r ee ly   [ 2 - 4 ] .   Mo b ile  A d - h o Net w o r k s   ar u s ed   f o r   d is aster   m a n a g e m en t ,   co m m u n icatio n s   d u r i n g   w ar ,   c atastro p h ic  f a ilu r a n d   r esc u o p er atio n s   w h e n   t h i n f r a s tr u c tu r b ased   n et w o r k   is   n o t a v a ilab le   [5 - 7 ] .   I t c an   p r o v id p o s s ib le  m ea n s   f o r   co m m u n icatio n s   a n d   in f o r m atio n   co n tact.   E x ten s i v w o r k s   h av e   b ee n   ca r r ied   o u i n   e v al u ati n g   an d   an a l y zi n g   o f   r eliab ilit y   o f   w ir ed     n et w o r k s   [ 8 - 1 0 ] .     Ne v er th el ess ,   t h w o r k s   ca r r ied   o u t   f o r   ev al u ati n g   r eliab ilit y   o f   MA NE T   ar v er y     li m ited   [ 1 1 - 1 8 ] .   C h en   & L y u   [ 1 4 ]   in s p ec ted   th p r o b le m   o f   t w o   ter m in a r eliab ilit y   i n   w ir eless   n et w o r k s   r ese m b led   b y   C o m m o n   Ob j ec R eq u e s B r o k er   A r c h itect u r es  ( C O R B A )   s p ec if icatio n s .   C h en   &   L y u   al s o   s u g g e s ted   n e w   r eliab il it y   ter m   i.e .   th e n d - to - en d   ex p ec ted   in s ta n ta n eo u s   r eliab ilit y   ( E I R )   f o r   ac co m m o d ati n g   th h a n d - o v er   p r o ce s s es  an d   alter n ativ e   co m m u n icatio n   s tr u ctu r e s   i n   w ir eles s   C OR B s p ec if icatio n s .   Ho w e v er ,   th e y   p r esu m ed   t h at  o n l y   n o d es  ar v u ln er ab le  to   f ail u r es  w h er ea s   li n k s   ar f a u lt - f r ee .   T w o   alg o r it h m   w er s u g g e s ted   b y   A b o   El   Fo to h   et  al.   [ 1 5 ]   i.e .   o n f o r     co m p u ti n g   th t w o - ter m i n al   r eliab ilit y   an d   t h o th er   f o r   co m p u ti n g   t h p r o b ab le  an d   th m ax i m u m   m e s s a g d ela y   b et w ee n   s e n s o r s   a n d   th d ata  s in k   i n   an   o p er atio n al  d is tr ib u ted   s en s o r   n et w o r k s   ( DSN) .   I n   af o r esaid   w o r k ,   f ai lu r es  o f   s ta tio n ar 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   201 7   4 7 9     485   480   n o d es  ar ad d r ess ed   w h ile  as s u m in g   li n k s   to   b f au lt - f r ee .   B o th   w o r k s   [ 1 4 ]   an d   [ 1 5 ]   d is co u n ted   li n k s   f a ilu r e s   an d   th n o d es  u n d er   s tu d y   ar eith er   s tat ic  o r   th eir   m o v e m en is   co m p r e h e n d ed   b y   t h h an d - o f f   p r o ce s s .   I n   r ea lit y ,   t h r eliab ilit y   asp ec t s   o f   m o b ile  a n d   w ir eles s   n et w o r k s   i n f er   th at   ea ch   n o d in   a   w ir ele s s   n et w o r k   is   al w a y s   v u l n er ab le  to   f ail u r a n d   t h r eliab ilit y   o f   t h e   o v er al n et w o r k   d ep en d s   o n   th e   co n s tit u en t s '   r eliab ili t y   an d   th d e g r ee   o f   r ed u n d an c y   in   t h w ir ele s s   n et w o r k   d e s ig n   [ 1 6 ] .   C o o k   et   al  [ 1 7 ]   C o m p u t es th e   t w o - ter m i n al   r eliab ilit y   o f   m o b ile  ad   h o n e t w o r k s   co n s id er i n g   t h m o b ili t y   o f   th n o d an d   co n s tan ch an g e s   in   n e t w o r k s   co n n ec tio n .   B u t,  n o d r eliab ilit y   h a s   n o b ee n   ad d r ess ed   in   th eir   m et h o d .   Fu r th er ,   t h ca p ac it y   o f   ev er y   lin k   w a s   as s u m ed   to   b b in ar y   a n d   h o m o g en eo u s .   T h m et h o d   p r esen ted   i n   [ 1 8 ]   is   an   ex te n d ed   w o r k   o f   [ 1 7 ]   co n s id er in g   t h n o d r eliab ilit y .   B u t,  ce r tai n   f ac to r s   a f f ec t in g   li n k   r eliab ilit y   e. g .   d i s tan ce ,   s ig n al - to - n o is e   r atio   ( s n r )   h av e   n o t   tak e n   in to   co n s id er atio n   w h ile  ca lc u lat i n g   t h li n k   r eliab ilit y .   I n   [ 2 0 ]   th e   r esear ch er   h as   n icel y   e x p lain ed   ab o u s ca lab ilit y   an d   q u alit y   o f   s er v ice  o f   t h n o d es  i n   M A NE T .   I n   [ 2 1 ]   th au th o r   h as   n icel y   e x p lai n   ab o u t th i n ter   n o d d is tan ce ,   r o u ti n g   o f   d ata  p ac k et  in   co n g es ted   tr af f ic  in   MA NE T .   Fro m   t h s t u d y   o f   l iter atu r c ar r ied   o u s o   f ar   it   i s   q u i te  cle ar   th at   alt h o u g h   n o d a n d   li n k   o f   m o b ile   ad   h o w ir eles s   n e t w o r k s   ar m o r p r o n to   f ai l   an d   th er a r m a n y   p ar a m eter s   r esp o n s ib le  f o r   s u c h   f ailu r e s ,   s till   th p r o b le m   h as  n o b ee n   ad d r ess ed   in   an   ef f icie n m a n n er .   Hen ce ,   it  is   u t m o s r eq u ir ed   to   ev alu ate  th e   r eliab ilit y   o f   s u c h   n e t w o r k s   u n d er   n o d as  w el as  lin k   f ail u r m o d el  co n s id er i n g   ce r ta in   p ar a m eter s   t h at  m a y   af f ec n o d r eliab ilit y   a n d   lin k   r eliab ilit y .   T h is   m o ti v ates  o u r   s tu d y   to   p r o p o s n e w   m e th o d   to   ca lcu late  an d   an al y ze   n o d as  w ell  a s   li n k   r eliab ilit y   co n s id er in g   t h d if f er en p ar a m eter s   v iz.   d is tan ce ,   s ig n al - to - n o is e   r atio ,   n o .   o f   n ei g h b o r   n o d es,  p ac k et  s u cc es s   r ate,   a n d   p ac k et  s ize  an d   d e v ice  t y p e.   Fu r t h er ,   n e w   al g o r ith m   is   also   p r o p o s ed   f o r   th ev al u ati o n   an d   a n al y s i s   o f   th e   r eliab il it y   o f   m o b ile   ad   h o n et w o r k s .   T h r em a in i n g   o f   th p ap er   is   o r g a n ized   as   f o ll o w Sectio n   2   p r o p o s es  an   ef f icien m et h o d   f o r   ca lc u lati n g   n o d r eliab ilit y   a n d   lin k   r eliab ilit y   a lo n g   w it h   n e w   al g o r ith m   to   an al y ze   a n d   ev alu ate  t h r eliab ilit y   o f   m o b ile   ad   h o n et w o r k s .   Si m u lated   r es u lt s   a n d   d is c u s s io n   is   p r esen ted   i n   Sectio n   3 .   Sectio n   4   co n cl u d es  t h p a p er   w it h   it s   f u tu r e   s co p e.       2.   P RO P O SE D   M E T H O D   A   m o b ile  ad   h o n e t w o r k   ( M A NE T )   ca n   b m o d eled   as   a   p r o b ab ilis tic  g r ap h   G( N)   co n s i s ti n g   o f   m o b ile  n o d es  N,   w h er ea c h   n o d h as  r eliab ilit y   o f   r i.  T h t w o - w a y   w ir ele s s   li n k   ex i s b et w ee n   an y   t w o   n o d es i  an d   j   is   r ep r esen ted   b y   li,j ,   i, j 1 ,   …. ,   an d   i≠ j .   T h ex is te n ce   o f   li n k   is   b in ar y   an d   is   d ef in ed   as                    {                                                                                                                                                                                                                                                                           ( 1 )     T h f o llo w i n g   a s s u m p t io n s   h a v b ee n   m ad as p er   [ 1 8 ]   :   a.   T h s o u r ce   n o d an d   s in k   n o d ar k n o w n .     b.   E ac h   n o d is   o f   t h s i m ilar   t y p e.   c.   T h r an g o f   w ir ele s s   tr a n s m i s s io n   f o r   e v er y   n o d an d   e v er y   p air   o f   n o d w it h i n   t h r an g o f   w ir eles s   co m m u n icatio n   ar e   co n s id er ed   to   b lin k ed .   d.   T h m o v e m e n t o f   h o s t i s   th r an d o m   w a y   p o i n m o b ilit y   m o d el  [ 5 ] .   e.   T h f ad in g   f ac to r s   f o r   d if f er en t lin k s   ar R a y lei g h   r a n d o m   v ar iab les [ 1 9 ] .   T h r eliab ilit y   o f   n o d es a n d   li n k s   ar ca lcu lated   b y   t h f o llo w i n g   m a n n er :     2 . 1 Ca lcula t io o f   No de  Relia bil it y   A   n o d is   s aid   to   b r eliab le   a s   lo n g   as  it  ca n   f o r w ar d   th p ac k ets  t h at  it  r ec eiv es.  T h u s ,   th n o d r eliab ilit y   i s   af f ec ted   b y   t h f o llo w in g   f ac t o r :   1.   T y p an d   ca p ac it y   o f   t h n o d e   ( α )   2.   No .   o f   n eig h b o r   n o d es a lo n g   w it h   t h eir   d is ta n ce s   3.   P ac k et  s ize  ( β)   4.   P ac k et  s u cc es s   r ate  ( γ )   C o n s id er in g   t h ab o v m e n tio n ed   f ac to r s ,   th r eliab ilit y   o f   a   n o d e( i)   o f   MA NE T   ca n   b ex p r ess ed   as:             (     α (       β )     )       γ   ( 2 )     w h er e,   g ii s   th n o .   o f   n ei g h b o r   n o d es o f   n o d i.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     R elia b ilit E va lu a tio n   a n d   A n a lysi s   o f Mo b ile  A d   Ho N etw o r ks   ( Dee p a K u ma r   P a n d a )   481   2 . 2 .   Ca lcula t io o f   L ink   Re li a bil it y   T h lin k   r eliab ilit y   (         )   o f   w ir ele s s   n et w o r k   i s   d ef i n ed   b y   w a y   o f   t h p r o b ab ilit y   o f   co r r ec t   r ec ep tio n   o f   s ig n al  at  t h r ec ei v er s   en d   an d   is   m ai n l y   d ep en d s   o n   th f o llo w in g   f ac to r s :   1.   tr an s m it p o w er   2.   in ter   d is ta n ce     b et w ee n   co m m u n ica tin g   n o d es(d )   3.   Sig n al - to - No is R atio   ( s n r )   T h u s ,           ca n   b d ef i n ed   as                  (           )   ( 3 )     w h er e,   k   is   t h p r o p ag atio n   p o w er   lo s s   e x p o n e n t ( its   v alu i s   ass u m ed   to   b 2   to   4 )     2 . 3   Ca lcula t io n o f   Relia bil it y   T h r eliab ilit y   o f   m o b ile  ad   h o n et w o r k   ca n   b d ef in ed   as  th p r o b ab ilit y   th at  a n y   t wo   n o d es  o f   th n et w o r k   h a v an   o p er ativ e   p ath   co n n ec ti n g   th e m .   T h p ath   in   m o b ile  ad   h o n et w o r k   ca n   b estab li s h ed   th r o u g h     m u lt i - h o p   r o u te  w h ic h   is   a   s eq u en ce   o f   n o d es  t h r o u g h ,   wh ich   t h i n f o r m atio n   i s   r ela y e d   f r o m   s o u r ce   n o d e,   s ,   to   d esti n atio n   n o d e,   d ,   i.e . :          h           h     h     h     h               w h er e,     h i=  in ter m ed iate  n o d es o r   h o p s   h n o .   o h   h o p s                             h                 (       (         )     )           h         (           (                 )     (           ) )       ( 4 )     w h er e,     (                 )   is   t h in ter   n o d g a p   b et w ee n   i   a n d   i+1   n o d es   a n d   s n r ( ,   i+1 )    i s   th s i g n al - to - r atio   b et w ee n   i a n d   i+1   n o d es   E q u atio n   4   ca n   b ta k en   to   e v alu ate  r eliab ilit y   o f   m o b ile  a d   h o n et w o r k   w h en   th er e x i s ts   s in g le  p ath   b et w ee n   s   an d   t.  B u t,  in   r ea lit y   n u m er o u s   p ath s   m a y   o cc u r   b et w ee n   s   a n d   an d   h e n ce ,   f o r   th is   ca s t h e   f o llo w in g   al g o r ith m   is   p r o p o s ed   to   an al y ze   an d   ev al u ate  r eli ab ilit y   o f   m o b ile  ad   h o n e t w o r k .     Alg o rit h m   t o   E v a lua t Relia bil it y   o f   Wirele s s   Net w o rk s       R elia b ilit y_ MAN(s,  t,    k, α , β , γ   )     E s ta b lis h   a   r o u te                                                        fr o s o u r ce   ( s )   to   d esti n a tio n   ( t)   n o d e   R =0   j=1     /*   j is th n o .   o f ro u tes* /   W h ile  ( t r u e)     R p =1   /*   R elia b ilit o f a   s p ec ifi r o u te  * /   F o r   ea ch   n o d                                    (           )                 (           )   C a lcu la te            (            )   I f (                      )   th en       C a lcu la te        u s in g   E q u a tio n ( 4 )         E n d   if                                 E n d   fo r                   (         )   /* lin u n r elia b ilit is   mu ltip lied   fo r   ea ch   n ew r o u te  * /   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   4 7 9     485   482   If   ( R o u te=  a   n ew r o u te  b esta b lis h ed   fr o s   to   t)   th en     P a th   =R o u te   j=j+1   E ls     B r ea k   E n d   if   E n d   w h ile   R etu r n   R       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O NS   T h is   s ec tio n   i s   s ep ar ated   in to   t w o   p ar ts :   f ir s p ar a n al y s e s   th e   v a lu e s     o f   li n k   r eliab ilit y   an d   n o d r eliab ilit y   w it h   r esp ec to     d if f er en p ar am eter s   s u c h   as  in ter   n o d d is tan ce ,   SNR ,   n u m b er   o f   n eig h b o r   n o d es  an d     t h o b j ec tiv o f   t h i s   p ar is   to   s tu d y   t h b eh a v io r   o f   r eliab ilit y   o f   li n k s   a s   w el as   n o d es  u n d er   s e v er a l   co n d itio n s .   Fu r t h er ,   t h s i m u lated   r esu lt s   al s o   v alid ate  t h p r o p o s ed   m et h o d .   T h r eliab ilit y   o f   w ir ele s s   n et w o r k s   is   ev a lu ated   u s i n g   t h p r o p o s ed   m et h o d   in   th s ec o n d   p ar t o f   th is   s ec tio n .     Fo r   th p u r p o s o f   s im u lat io n ,   th f o llo w i n g   p ar a m eter s   ar s et  w h ic h   is   as  p er   [ 1 8 ] :   k =2 ,   α =1 . 0 ,   β=1 0 ,   γ =0 . 5 ,   d = 2 ,   s n r =1 0             Fig u r 1 .   E f f ec t o f   d is tan ce   o n   L i n k   R eliab ilit y       Fig u r 2 .   E f f ec t o f   s i g n al - to - n o is r atio   o n   L i n k   R eliab ilit y       3 . 1 .   E f f ec t   o f   I nte No de  Dis t a nce   o L in k   Relia b ility   T h lin k   r eliab ilit y   d ec r ea s es  m o n o to n icall y   w it h   r esp ec to   in ter   n o d d is tan ce   d u e   to   f ad in g     ( Fig u r e   1 ) .   T h is   i s   d u t h f ac th a w i th   i n cr ea s o f   d is ta n c e,   th e   atte n u at io n   g o es   o n   in cr ea s in g   w h ic h   lead s   to   r ec ep tio n   o f   p o o r   s i g n al   at  t h r ec eiv er   e n d .   A d d itio n all y ,   t h e f f ec t   o f   th e   p r o p a g atio n   p o w er   lo s s   ex p o n en ( k )   o n   r eliab ilit y   is   p r esen ted   v ar y in g   t h v al u o f   k   2   to   4 .   Hig h er   th v al u e   o f   th i s   co m p o n e n t   less er   is   t h v al u o f   l in k   r elia b ilit y .     3 . 2 .   E f f ec t   o f   s nr  o L in k   Re lia bil it y   T h v al u es  o f   l in k   r eliab il it y   i s   p lo tted   ag a in s t h e   v al u e s   o f   s n r   r a n g in g   f r o m   1   to   1 2   u n d e r   d if f er en t   allo w ab le  v al u es o f   p r o p ag ati o n   p o w er   lo s s   e x p o n en t ( Fi g u r 2 ) .   Fro m   th is   f i g u r e,   it c a n   b o b s er v ed   th at   li n k   r eliab ilit y   i n cr ea s es  w i th   r esp e ct  to   in cr ea s in g   t h v al u o f   s n r   s in ce   it i n cr ea s es t h s i g n al  s tr en g t h .     3 . 3 .   E f f ec t   o f   Neig hb o No de s   o No de  Relia bil it y   T h d if f er en v al u es  o f   n o d r eliab ilit y   ar ca lcu lated   an d   p lo tted   ag ain s th n o .   o f   n ei g h b o u r   n o d es  v ar y i n g   f r o m   2   to   1 6   ( Fig u r 3 ) .   T h f ig u r in d icate s   h i g h   v al u es  o f   n o d r eliab ilit y   f o r   u p   to   8   n o .   o f   n eig h b o u r   n o d es.  Fo r   n eig h b o u r   n o d es  o f   9 ,   1 0 ,   an d   1 1 ,   th co m p u ted   r eliab ilit y   ar e   0 . 9 ,   0 . 5   an d   0 . 1   r esp ec tiv el y .     T h r eliab ilit y   i s   al m o s b ec o m e s   0   w h e n   n o .   o f   n o d es  r ea c h es  to   1 3 .   Hen ce ,   ea ch   n o d ca n   ac co m m o d ate  u p   to   m a x i m u m   o f   1 0   n u m b er   o f   n e ig h b o u r   n o d es.  Su c h   b eh a v io u r   o f   r eli ab ilit y   w it h   r esp ec t   to   n u m b er   o f   n ei g h b o u r   n o d es   is   d u e   to   th a f ac t h at  t h i n c r ea s o f   n ei g h b o u r s   in cr ea s es  a m o u n o f   p ac k et s   ar r iv in g .   W h e n   n u m b er   o f   p ac k et  an d   p ac k e ar r iv al  r ate  a n o d in cr ea s es  to   m a x i m u m   as  co m p ar ed   to   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 D i s ta n c e   ( d )   i n   m e tr e L i n k   R e l i a b i l i ty k = 2 k = 3 k = 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 s n r   i n   d B L i n k   R e l i a b i l i ty k = 2 k = 3 k = 4 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     R elia b ilit E va lu a tio n   a n d   A n a lysi s   o f Mo b ile  A d   Ho N etw o r ks   ( Dee p a K u ma r   P a n d a )   483   r ec eiv in g   r ate,   it  w ill  o v er w h el m   th r ec eiv er   n o d e.   As  r esu lt  co n g es tio n   w ill  o cc u r   an d   th r ate  o f   p ac k et   lo s s   o f   t h n o d es  w ill i n cr ea s e.   T h en   it  w i ll lea d s   to   th u n r el iab ilit y   o f   n o d e.           Fig u r 3 .   E f f ec t o f   n o .   o f   n ei g h b o r   n o d es o n   n o d r eliab ilit y       3. 4.   Relia bil it y   E v a lua t io a nd   Ana ly s i s   o f   M o bil Ad H o c   Wirele s s   Net w o rk s   T h ter m i n al  r eliab ilit y   o f   m o b ile  ad   h o n et w o r k s   is   e v alu a ted ,   an al y ze d   an d   s i m u lated   u s in g   I NE T   f r a m e w o r k   v ar y i n g   t h n e t w o r k   s ize   i.e .   n o .   o f   n o d es   ( N)   f r o m   2   to   2 0 .   T h in ter   n o d d is tan ce   ( d )   is   s e to   5 m .   T h f o llo w i n g   t w o   d i s ti n c t c ases   o f   t h is   s i m u la tio n   ar d is cu s s ed   h er e:   1.   E ac h   n o d h as N - 1   n o .   o f   n eig h b o r   n o d es.   2.   E ac h   n o d is   j u s t p lace d   at  d is tan ce   eq u al  to   5   m   f r o m   it s   n eig h b o r   n o d e.     Ca s 1   T h r eliab ilit y   e v al u ated   u s i n g   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   i s   p lo tted   ag ai n s t   t h n et w o r k   s ize   ( Fig u r e   4 ) .   Fro m   th i s   f i g u r e,   it  is   clea r   th at  th r eliab ilit y   o f   th n e t w o r k   in cr ea s e s   w ith   r esp ec to   i n cr ea s in   n et w o r k   s ize  u p   to   9   n o .   o f   n o d es.  T h is   is   d u to   f ac o f   n u m er o u s   p ath s   ( r o u tes)  ex is b et w ee n   s o u r ce   an d   ter m i n al  n o d es.    T h e   r eliab ilit y   v al u s tar ts   f alli n g   ( w h e n   t h n et wo r k   s ize  is   1 0   n o .   o f   n o d es)  an d   ev e n   d r o p s   to   0   ( w h en   n et w o r k   s ize  r ea c h es  t o   1 4 ) .   T h is   is   d u to   m o r n o .   o f   n ei g h b o r   n o d es  ( w h ic h   is   d is c u s s ed   ea r lier     in   3 . 4 ) .             Fig u r 4 .   R eliab ilit y   o f   m o b ile   ad   h o n et w o r k s   o f   d i f f er e n t s izes ( C ase - I)       Ca s e - II   T h co m p u ted   r eliab ilit y   v al u es  f o r   th d if f er e n n et w o r k s   ar p lo tted   ag ain s t h n e t w o r k   s ize  ( Fig u r 5 ) .   T h r eliab ilit y   v al u i n cr ea s es   w it h   r esp ec to   i n cr ea s i n   n et w o r k   s iz a s   m u ltip le  p at h s   ca n   b e   estab lis h ed   b et w ee n   s   a n d   t.        2 4 6 8 10 12 14 16 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 N o .   o n e i g h b o r   n o d e s N o d e   R e l i a b i l i ty 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 N e tw o r k   S i ze   ( #   n o d e s ) R e l i a b i l i ty 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   4 7 9     485   484       Fig u r 5 .   R eliab ilit y   o f   m o b ile   ad   h o n et w o r k s   o f   d i f f er e n t s izes ( C ase - II)       4.   CO NCLU SI O N   T h p ap er   ad d r ess es  b o th   t h n o d r eliab ilit y   an d   li n k   r elia b ilit y   o f   m o b ile  ad   h o n et w o r k s .   No d r eliab ilit y   is   ev a lu ated   co n s id er in g   d if f er e n p ar a m eter s   lik n o .   o f   n eig h b o r   n o d es,  ty p e   an d   ca p ac ity   o f   t h e   n o d e,   p ac k et  s u cc e s s   r ate  alo n g   w it h   th d ata  p ac k et  s ize.   T h lin k   r eliab ili t y   i s   e v alu a ted   co n s id er in g   t h e   in ter   n o d d is tan ce s   a n d   s i g n al - to - n o is e   r atio   ( SN R ) .   A   n e w   a lg o r it h m   h a s   b ee n   p r o p o s ed   to   co m p u te  t h r eliab ilit y   o f   m o b ile  ad   h o w ir ele s s   n et w o r k .   E f f ec t s   o f   d if f er e n p ar a m eter s   o n   n o d e   r eliab ilit y   a n d   lin k   r eliab ilit y   h a v b ee n   d i s cu s s ed .   T h n et w o r k   i s   s i m u lated   u s i n g   I NE T   f r a m e w o r k .   R eliab ili t y   i s   ev a lu ated   a n d   ex a m in ed   f o r   t w o   d is t in ct  ca s e s   o f   th i s   s i m u la tio n .     Fro m   th e   s i m u lated   r esu lt s   an d   d is cu s s i o n ,   it  is   q u ite  clea r   th at  th m et h o d s   p r o j ec ted   in   th is   p ap er   ca n   b u s ed   to   ev alu ate  th r eliab ilit y   o f   m o b il ad   h o n et w o r k s   u n d er   d if f er e n f a ilu r m o d els  as  w ell  as  u n d er   d if f er en co n d itio n s .   T h w o r k   ca r r ied   o u i n   t h is   p ap er   ca n   b e   ex ten d ed   to   f i n d   o th er   m ea s u r es o f   r eliab ilit y   s u c h   as b r o ad ca s t r eliab ilit y .           RE F E R E NC E S   [1 ]   P a h lav a n   K,  Krish n a m u rth y   P .   Prin c ip les   o W ire les Ne two rk s .   En g le w o o d   Cli f f s:  P re n ti c e   Ha ll   P T R,   (2 0 0 2 2 2 4 2 2 9 .   [2 ]   Ca m p   T ,   Bo len g   J,  Da v ies   V .   A   s u rv e y   o f   m o b il it y   m o d e ls  f o a d   h o c   n e tw o rk   re se a rc h   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   &   m o b il e   c o m p u ti n g   (W CM C):  sp e c ial  issu e   o n   m o b il e   a d   h o c   n e tw o rk in g re s e a rc h .   T re n d s ,   v o l.   2 ,   n o .   5   ( 2 0 0 2 )   483 5 0 2 .   [3 ]   Zo n o o z M M ,   Da ss a n a y a k e   P .   Us e m o b il it y   m o d e li n g   a n d   c h a ra c teriz a ti o n   o f   m o b il it y   p a tt e rn s.  IEE J   S e lec Are a s Co mm u n ,   v o l.   1 7 ,   n o .   7 ,   (1 9 9 7 1 2 3 9 52.   [4 ]   Bh a tt   M ,   Ch o k sh R,   De sa S ,   P a n ich p a p ib o o n   S ,   W isit p o n g p h a n   N,  e a l.   I m p a c O f   m o b il it y   o n   th e   p e rf o r m a n c e   o f   a d   h o c   w irele ss   n e tw o rk s.  IEE 5 8 th   v e h ic u la r tec h n o lo g y   c o n f e re n c e ,   v o l.   5   ( 2 0 0 3 3 0 2 5 9.   [5 ]   F re e b e rs y se J A ,   L e in e BA .   Do D P e rsp e c ti v e   o n   m o b il e   a d   h o c   n e tw o rk s.  Ad   Ho c   Ne two rk in g ,   (2 0 0 1 2 9 5 1 .   [6 ]   L e in e B,   Ru th   a n d   S a stry   A . R. G o a ls  a n d   c h a ll e n g e o f   th e   DA RP A   G lo M o   p ro g ra m ,   IEE Per so n a Co mm u n ica ti o n s ,   v o l .   3 ,   n o .   6 ,   ( 1 9 9 6 )   34 43.   [7 ]   Ru p p e   R. ,   G riswa ld   S . ,   W a lsh   P . ,   a n d   M a rti n   R.   Ne a ter d ig it a ra d i o   ( NT DR)  sy ste m ,   P ro c e e d in g o f   IEE E   M IL COM  v o l.   3 ,   (1 9 9 7 ),   1 2 8 2 1 2 8 7 .   [8 ]   Biro li n A les sa n d ro .   Reli a b il it y   E n g i n e e rin g T h e o ry   a n d   Pra c ti c e .   S p rin g e r;  ( 2 0 1 0 ).   [9 ]   Da sh   RK,  T rip a th y   CR.  P o ly n o m ial  A l g o rit h m f o Ev a lu a ti o n   o f   Re li a b il it y   o P a ra ll e Co m p u ter  In terc o n n e c ti o n   S y st e m s Ira n ia n   J o u r n a l   o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   v o l.   9 ,   n o . 1   (2 0 1 0 ),   5 2 - 58.   [1 0 ]   M ish ra   a n d   C h a tu rv e d S .   A   C u tse ts - Ba se d   Un if ied   F ra m e w o rk   to   Ev a lu a te  Ne tw o rk   Re li a b il it y   M e a su re s,  IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Relia b il i ty ,   v o l.   5 8 ,   n o .   4   (2 0 0 9 ).   [1 1 ]   Ye   Z,   Krish n a m u rth y   S V ,   T rip a th S K.  ro u ti n g   f ra m e w o rk   f o p ro v id in g   ro b u stn e ss   to   n o d e   f a il u re in   m o b il e   a d   h o c   n e tw o rk s.  Ad h o c   Ne two rk s ,   v o l.   2 ,   n o .   1 .   (2 0 0 4 8 7 1 0 7 .   [1 2 ]   L u o   J,  E u g ste r   P T h ,   Hu b a u x   JP.   P r o b a b il isti c   re li a b le  m u lt ica st  in   A d   h o c   n e tw o rk s.  Ad   h o c   Ne tw o rk s ,   v o l.   2 ,   n o .   4 (2 0 0 4 3 6 9 8 6 .   [1 3 ]   A b o lh a sa n   M ,   W y so c k T ,   Du tk iew ic z   E.   A   r e v ie w   o f   ro u ti n g   p ro t o c o ls  f o m o b il e   a d   h o c   n e t w o rk s.  Ad   h o c   Ne two rk s ,   v o l. 2 ,   n o .   1 , (2 0 0 4 )1 2 2 .   [1 4 ]   Ch e n   Z,   L y u   M R.   Re li a b il it y   a n a l y sis  f o v a rio u s co m m u n ica ti o n   sc h e m e s in   w ir e les s CORB A .   IEE T ra n s R e li a b v o l.   5 4 ,   n o .   2 ,   (2 0 0 5 )2 3 2 4 2 .   [1 5 ]   A b o   EI   F o to h   HM ,   C o lb o u r n   CJ.  Co m p u ti n g   2 - term in a re li a b il it y   f o ra d io - b ro a d c a st  n e tw o rk s.  IEE T r a n s   R e li a b ,   v o l.   3 8 ,   n o .   5 (1 9 8 9 5 3 8 55.   [1 6 ]   A n d re w   A . D.M . ,   S n o w   P . ,   Up k a r   V a rsh n e y .   Re li a b il it y   a n d   S u rv iv a b il it y   o W ir e les a n d   M o b il e   Ne tw o rk s ,   Co mp u ter ,   v o l.   3 3 ,   n o .   7 ,   ( 2 0 0 0 4 9 - 55.   2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 N e tw o r k   S i ze   ( #   n o d e s ) R e l i a b i l i ty Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708     R elia b ilit E va lu a tio n   a n d   A n a lysi s   o f Mo b ile  A d   Ho N etw o r ks   ( Dee p a K u ma r   P a n d a )   485   [1 7 ]   Co o k   J.L . ,   Ra m irez - M a rq u e   J. E.   Tw o - ter m in a re li a b il it y   a n a l y s e f o a   m o b il e   a d   h o c   w irele ss   n e t wo rk ,   Relia b il it y   En g g .   &   S y ste m S a fety ,   v o l.   9 2   ( 2 0 0 7 8 2 1 - 8 2 9 .   [1 8 ]   Zh a o   X . ,   Yo u   Z.   a n d   W a n   H.  A   No v e Tw o   T e r m in a Re li a b i li ty   A n a l y sis  f o M A NE T ,   J o u rn a o Ap p li e d   M a th e ma ti c s ,   ( 2 0 1 3 1 - 9 .     [1 9 ]   Kh a n d a n E . ,   E.   M o d ian o ,   J.  A b o u n a d a n d   L .   Zh e n g ,   2 0 0 8 .   Re li a b il it y   a n d   ro u te  d iv e rsity   in   w irele ss   n e t w o rk s.   IEE E.   T r a n s.  W ire les s Co mm u n ,   v o l.   7 ,   (2 0 0 8 ),   4 7 7 2 - 4 7 7 6 .   [2 0 ]   P ra d e e p   Ku m a r   K,  B. R.   P ra sa d   Ba b u ,   In v e stig a ti n g   Op e n   Iss u e in   S wa r m   In telli g e n c e   f o M it ig a ti n g   S e c u rit y   T h re a ts  in   M A NET ”,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) V o l .   5 ,   No .   5 ,   Oc to b e 2 0 1 5 ,   p p .   1 1 9 4 ~ 1 2 0 1     [2 1 ]   Ra m a n n a   Ha v in a l,   G iri sh   V .   A tt ima ra d ,   M . N.  G iri   P ra sa d     E A S R:  G r a p h - b a se d   F ra m e w o rk   f o En e rg y   E ff icie n t   S m a rt  Ro u ti n g   in   M A NET   u sin g   A v a il a b il it y   Zo n e s” ,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a o El e c trica a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   V o l.   5 ,   No .   6 ,   De c e m b e 2 0 1 5 ,   p p .   1 3 8 1 ~ 1 3 9 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.