Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   V ol.   10,  No.  3,  June  2020,  pp. 3 095 ~ 3 107   IS S N: 20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v10 i 3 . pp3095 - 31 07          3095       Journ al h om e page http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   Bio - insp ired r out e estim ation in  cogni tive  radio n etworks       Migu el  T uber quia, H an s L opez - Ch avez Cesar Her nan dez   T ec hno logi c al  a nd  Engi n ee ring   F ac ulty ,   Univ ersida Distr it a Fr anc isco   Jos é  de   Cal das Colom bi a       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ma r 11 , 201 9   Re vised  N ov 30 ,   2019   Accepte Dec  10, 201 9     Cognit ive   r adi is  te chn ique   th at   was  origi na lly  cre a te for  the   prope use   of  the   r adi o   elec tri spe ct rum   du it und eru se.   few  m et hods  were   used  to   pre dict  th ne twork  tra ff ic   to  d e te rm ine   the   o ccupancy   of   the  spec trum  an d   the use  the   ‘hole s’  bet wee th e   tra nsm issions   o primar y   users.  The   goal   is   to  guar an te e   a   complet tra n sm ission  for  t he  sec ond  user   while   no t   int err up ti ng  th tr ans - m ission   of  primar y   users.  Thi st ud y   se eks     the   m ult if racta l   gene ra ti on  of   tr a ffic   for   a   spec if i rad io  e lectr i s pe ct rum   as  well   as  b io - inspire rout esti m at ion  fo sec ondar y   user s.  It  uses     the   MF HW   al g orit hm   to  g ene r at e   m ult ifr ac t al   tra c es  and   two  bio - inspired   al go - ri thms Ant  Colon y   Opti m iz at ion  and  Max  Feedi ng  t ca l cul a te    the   sec ond ar y   u ser’s  pat h.   Mul t ifra c ta l   cha r acte risti cs  offe p red ic - ti on ,   which  is  10%  lower   in  compa rison  with  the   origi nal   tra ff ic   val ues  and     complete  tr an sm ission  for  se conda r y   users.  In  fac t ,   h y br i strat e g y   combining  both  bio - inspire algorithms   prom i se  red uct ion  in  handof f.    Th purpose  of   thi rese ar ch  c onsists   on  der iv ing  future   inve s ti gation  in     the   gen era t ion   of  m ult ifra c tal  tra ff ic   an a   m obil ity   spec trum  using    bio - inspire d   al go rit hm s.   Ke yw or d s :   Bio - ins pire al gorithm   Cognit ive  r adi o   Mult ifracta l t ra ff ic   P re dicti on   Sp ect r um  h an dof f     Copyright   ©   202 0   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Ce sar Her nánd ez,    Dep a rtm ent o f Te ch no l og y,   Un i ver si da d Di strit al  Fr ancisc J os é  de  Ca l da s,   Cl . 68D Bi s A  Su r  N 4 9F  -   70 Bo gota , Co l om bia   Em a il cahern a nd ez s@ ud ist rit al .ed u.co       1.   INTROD U CTION   The  im ple m en ta ti on   of   ne te chnolo gies  in   Cognit ive  Ra dio   N et w orks  (CRN)  s houl require  li tt le   com pu ta ti on al   com plexity   since  the  est im ati on  of  detect ion,  decisi on,  div i sion,  a nd  m ob il it sh ou l no t   ta ke   m or than  f rac ti on of   se co nd.  sp ect rum   han do ff   occ ur w hen   Pr i m ary  User   (PU)  requests  se rv ic i   channel  that  is  al read occ upie by  Sec onda ry  Use (SU).  Mo reover the  SU   m us le ave  this  c hann el   and  look  f or   a av ai la ble  on e.  T his  proces go es  on   unti the  SU   fi nish es  hi transm issi on s pectru m   hand off   has  neg at iv i m pact  on   the  perform ance  of   seco nd a ry  use rs  in  te rm of   delay   and   li nk   m ai ntenan ce.  Hen ce ,   the  pri ori ty   is  to  re du c ha ndovers  i the   syst e m   [1 ] CR is  s yst e m   that  al l ow s   the  e valu at ion   of     the  tran sm issio m edium analy ze  th tra ns m issi on   para m et ers  and   m ake  decisi on in  dy nam i tim e - fr e qu e ncy  sp a ce.  Ba sed  on  the  al locat ion   and   m anag em ent  of   resou rc es,  it   aim s   to  i m pr ov t he  us of     the  el ect ro m agn et ic   rad i spe ct ru m   [2 ] Th eref or e CR sho uld   be  s m art  and   be  a ble  to  le ar from   i ts  interact ion   e xp erience  with  th RF  en vir on m ent.  Ac co rd i ng  to  this  sta te m e nt,  the  le ar ni ng  process  is  c r ucial   com po ne nt  tha can  be  ta c kl ed  from   var io us   a reas  of  know le dg e   s uch  as  arti fici al   in te ll igence,  m a chin e   le arn in g, ev olut ion ary al gorith m s o r rob us con t ro l m et ho ds [ 2].    The  m anag em ent  of   the  s pe ct ru m   un der   a   CR inv ol ve four   sta ge that  exp la i th interact ion   betwee P a nd S U, in term s o f occ upyi ng   a nd sh a rin t he spect r um  [ 3]. Spect r um  d et ection  is t he pr oce ss in   wh ic the  SUs  look  f or  av ai la ble  bands,  captur thei r   inform at ion   and   detect   ga ps   in  the  s pe ct ru m .     The  s pectr um  decisi on - m aking   process  is   encou rag e t assig c ha nn el   by  co nsi der in the  s pe ct ru m   avail abili ty   and   al locat ion   po li ci es.  The  sp ect ru m   div isi on  coo r din at es  th a ll ocati on   of  sp ect ral  sp ace and  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 3 J une  2020    30 95   -   3107   3096   pr e ve nts  use rs   from   crash in into  sect io ns  of  the   s pectru m   or  e ven  ove rlapp i ng  w he m ul ti ple  SU wish  t acce ss  the  s pec trum Sp ect rum   m ob il ity  is  t he  pro cess  of  m ob il iz ing   seconda ry  us e rs  towa r ds   avail ab le   areas   of  the  sp e ct r um   wh en  a   P U   re qu est s   acce ss  [ 4].  T he  di ff e ren pro ble m hav bee div i de acc ordin t researc m et ho dolo gies  for  t he  stu dy  of   C RN:  sp ect r um   div isi on,  sp ect ru m   decisi on,  sp ect r um   m ob il it and   sp ect r um   detec ti on S pectr um  detect ion   is  crit ic al   aspect  of   s pectru m   infer e nce  ap plica ti on since  the aim  to  ex plore  ina ct ive  ho le s ’.   The  em erg in par a dig m of  sp ect r um   detect ion   li in  t he  ti m e,  fr eq ue ncy,   and  sp at ia do m ai ns I nf e rence   te chn i qu e are  wi dely   us e to  determ ine  as  m any  e m pt channels  as  po s sibl and   im pr ove  detect ion   pe rfor m ance.  T he al so   re du ce   energy  co nsu m pt ion   a nd   t he   tim that  it   ta kes  to  change  bet wee cha nn el s Other   as pects  are   stud ie s uch   a centrali zed  al locat ion   of  the   sp ect ru m sel e ct ion  of d ece ntrali ze c hannels,  ad a ptati on   of the   physi cal  lay er a nd d y nam ic  ac cess to t he  s pe ct ru m .   Sp ect r um   m ob il ity  in  CR Ns  hav a am big uous   inte rpreta ti on On   one  s ide,  the  c on ce pt  ref e rs  t   the  sp ect ral  tra ns fe f r om   on band  to   an othe r,   du t the  app ea ra nce  of  PU or   i nterf e ren ce  e vasi on,   fiel widely   stu died   in  pr e dicti on.  On  the   ot her  s ide,  t he  m ob il it of   C ogniti ve   Ra dio  (CR and  P Us  (as   se en  for   instance  in  ve hi cular  CR Ns)   c an  al so   af fect  the  surr oundin sp ect ru m   env iro nm ent  reg ar ding  the  i m po s it ion   of  ad diti on al   interfe re nce  or  cha ngin the   conditi ons  of  the  c ha nn el   a well   as  t he  s pe ct ru m   avail ab il ity.    fiel that  is  no hea vily   stud ie an has  f ew  co ntributi ons  is  the  sp ect ru m   exch an ge,  wh ic has  dif fer e nt   unde rstan dings   in  the  li te rat ur e The  co nc ept  of   s pectrum   sh aring   is  exch a ngeable  w it dynam ic  acce ss   theo ries,  c on si sti ng   of   t hr ee   par a dig m of  sp ect ru m   use under ly in m od e,  s uperi m po sed  m od and  interco nnect io m od e.  T his  per ce ptio of   s pectr um   exch a ng e   gi ves  m eanin that  is  t oo  broa t c over  al aspects  of  CR Ns.   F urt he rm or e,  s pect r um   e xch a nge  f oc use on  the  unde rly ing   m od e,  wh ic al lows  CR Ns  to  op e rate  sim ult aneously   in  th sa m ban d.  In   this  m et ho d,  flexible  th res ho l ds   can  be  est ablished  bet ween  bands The   inf eren ce  of  sp ec trum   in  the  di visio ta sk   is  m ai nly  associat ed  with  t he  s u pp or a nd   m ediat ion  betwee the  C RN  an the  P us  [5 ] Fi gure  disp la ys  dist rib ution   of   i nference - relat ed  stud ie in  eac CR N   arch it ect ure.           Fig ure   1 Di vision   of  pr e di ct ion o pe n pro blem s in  the CR N s       In   Ma rc 2012 data  f ro m   the  rad i el ect ric  sp ect r um   was  colle ct ed  in  th ci ty   of   Bogot á,  Colom bia,  wh e re  a   s pectr um   analy zer  pro vid es   da ta   tr aff ic   detect ion,  ba sed   on   the   powe of  si gnal s.  C onseq ue ntly   the  gathered  in form ation   will   ind ic at wh et he the  sign al are  pr ese nt  or   abse nt  durin the  sam pling   per io d.   The  captu re da ta   is  locat ed  in  the  GS M,  Wi - Fi  and   18 50   MHz  to  2000  MHz  bands  [ 6].  The  obj ect ive   of   this   pap e is  to  est ablish  predic ti on   of  the  ra di o - el ect ric  sp e ct ru m   us ing   m ul ti fr act al   alg ori thm Af te r wards,   base on  the  pr e dicte tra ffi c,  path  f or   seco nd a ry  us e rs  is  est i m at ed  so   that  they   can  tran sm i without   interr up ti on  a well   as  not   interl ope  wit pri m ary  us ers.   T he  est i m at ed  routes  are  cal culat ed   us in   bio - ins pire al gorithm s.  The   rem ai nin se ct ion of  this   arti cl are  div i ded  as   f ollows Sect io ex plains     the  m at he m at i cal   fo un dation  need e f or   th con str uctio of   the  pr e dicti ve  m od el   and   the  route  est im at ion   In   Sect io 3,  t he  r esults  ob ta ined  f or   t he  predict ion   of  W i - Fi  tra ff ic   a n the  r oute   est i m at ion   a re  discu ssed .   Last ly , th e c oncl us io ns   on the  overall   work a re  pr ese nted  in Sec ti on   4.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Bio - in sp ire r oute  esti m ation  in cog niti ve ra dio   network ( Mi gu el   Tuber quia )   3097   2.   MA TE RIA L S  AND MET H ODS   2.1.     Multifr ac ta predic ti on   The  t rad it io nal  to ol  f or  the   m od el in an a na ly sis  of  net w ork  t raffic   is   t he  cl assic al   P oi sso tra ff ic   m od el wh ic was  la te m odifie an a da pt ed  f or   t he  stu dy  of  que uing   syst e m [7 ] The  m easur ed   traff ic   beg a to  e xhibit   beh a viors  t hat  wer dif fe ren f ro m   wh a was  ex pected  by  the  P ois so n/Ma rko m od el s   The  data  colle ct ed  in   the  Be ll cor la bs   pa ve the  way  for   the  stud of   s cal e - inv a riant  char act e risti cs  from   traff ic   i L A N   [ 8].  T rad it io na tim series  m od el wer e   pro ve to   be   ins uffici ent  to   m od el   the   sel f - sim il arity  pr ese nt  in  the  traff ic   an the   analy sis  of   s uc proce sses  c al le for  ne te chn i qu e s.  S om m od el based   on   m on of ractal   procedu res  we re  pro po se to   ou tl ine  this  traff i [9 ] rec ent   analy sis  of  th m easur e dat has   rev eal e the  e xistence  of   m ulti fr act al   scal ing   be ha vior  [ 10,   11] .   proces X( t)   is  sai to  ha ve  local   sc al in pro per ti es  with   local   scal in ex pone nt  na m ed  (t)  if  the  pr oc ess  be ha ves  li ke  X( t ) ( t) (t)   as  ( t) 0.  Fo r   m on ofra ct al   process,   th scal ing  ex po nen (t)  for  al tim e s   w hile  the  m ulti fr act al   te r m   is  us ed  t denote  t he  pro cesses  that  sho non - c onsta nt  scal ing   par a m et er  (t).   Th local   Ho l der   expo nen is  giv en  by   (t)   [5] .   I th analy sis  is  c arr ie ou t   it   i the  scal dom ai us ing   W avelet   tran sf or m the  coef f ic ie nts  con ta ini ng   the   m a in   inf or m at ion   of   si gn a l   X( t c an   be  est i m at ed  us in the  Discrete   W a velet   Tra nsfo rm   (DWT ) dx(j,  k).   S ee   ( 1)  a nd  (2)  [ 12] .       (1)       (2)     f undam ental   featur of  the  c on ti nu ou s   wavel et   trans form   Tx  (a, b)  is  it redund ancy,  sin c e   neig hbori ng  coeffic ie nts  sha re  so m com m on   inform at ion   re gardin X.   In   fact,   in  order   to   reduc e     the  re dunda nc from   the  inn er   pro duct   be tween  t he  si gnal   an t he  se of  dilat ions  (a)   a nd  s hifts  (b)  of     m oth er  W a ve le Ψ(∙) the  D WT  is  introdu ce f or  j   sc al es.  The  va ri ance  of  the  pr ocess  dx   (j,k)  can  be   est i m at ed  as  j si nce  t he  m os im po rtant  char act e risti cs  fo ll ow  t he  scal ing   be hav i or  of  th ori gin al   s ign al .   See   ( 3) an d ( 4) [13 ] .       ( 3 )       (4)     The  Hurst  para m et er  H ca be  est im at ed  by  cal culat ing   t he  li nea re gre ssion  slo pe  of   yj   agai ns j This  represe ntati on  is cal le d t he  Log - scal Di agr am  ( LD ),  a s  shown i t he   ( 5).       (5)     The  est i m at io of   H   is  us efu to   stu dy  second  ord er  s ta ti sti cs   ( q=2 )   in  stochastic   pr oce ss es H ow e ve r ,   the  W a velet   trans f or m   can  be  us e f or   both   higher   an lo wer   orde sta ti sti cs   in  the  real  do m ai   ( q   R ).  At t his  point, t he  e xte ns io n of  j  to  j an t he  est i m at or  o f   j q a re c on si der e d.  See   ( 6) an d ( 7) [14 ] .       (6)       ( 7 )     m on ofracta process  c ould  be  descr i be d   as   H(q )=H     q   i nd ic at in t hat   the  Hurst  pa ram et er  i s   the  sam e   fo al sta ti s ti cs  o rd e rs.   I co ntrast,  wh e H (q)   dec rease s   as   the  sta ti sti c al  or de rs   rise   this  m eans  that  the  process  is   m ulti fr act al The  li near   M ulti scal D ia gra m   (MD)   pl ots   the  singulari ty   exp one nt  H (q)   of    qth   order   ver s us   q there by   il lustrati ng   the  be ha vio of  H   f or   dif fere nt  values  of   q.   Th Mult ifracta l     Sp ect r um   (MS)  plo ts  H(q)   ve rsu t he  sin gula rity   di m ension   D ( q) .   T hes two  va riable represent  the   li near   R a b t b a,      d t ,      X ( t ) b) ( a ,   T x R k j,           k ) , ,2 (2 T = k) ( j , d j j x x    ) , ( d 1   1 2 x j n k j j k j n ) 1 2 ( 2 x 2 ) , ( d   H j j k j C j H y j j 2 2 l o g ) 1 2 ( l o g      ) , ( d 1   1 x q j n k q j j k j n ) 2 ) ( ( x q 2 ) , ( d   q q j q q j C k j Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 3 J une  2020    30 95   -   3107   3098   trans form ation  from   scal es  to  sta ti sti cal   m o m ents.  The refo re,  t he  f unct ion  that  m aps  the  sam pling   scal es  wit the  co rr es pond ing   sta ti sti cal   m o m ents  is  non - li nea [ 15] D ( q)   ca be  es tim a te by  us ing  the  m ass  ex pone nt   of ord e r q  desi gn at e as   ( q) .   See   ( 8) an d ( 9) [16 ] .       (8)       (9)     The  MS   f or  pure  m onofrac ta process  is   a   sp eci fic  point   in  s pace,   in   c on t rast  wit m ul ti fr act al   tim e   series  where  it   is   con cave  curve  poi n ti ng   to wards  the  x - a xis.  Th MS  fo rm   ca be  ap pro xim at ed  to    second  orde po ly nom ia f un ct io an it width   can  be   m easur ed  by   zero - c ro s sin sai f un ct io wit D(q) = 0.   T his  width   is  re ferr ed  to  as  the  Mult ifracta Sp e ct ru m   W idth  ( MS W ) In   [17],  the  auth o rs  pro posed     m od el   f or   t raffic   ge ner at i on   us i ng   C on s er vative  Bi no m ia Ca sca de  (CBC ) Ca ll ed  the  Mult ifracta l   Wav el et  M od e l (M W M) , it i base d on the  H aar  Wav el et  tra n sf or m , u si ng the str uctu re  of   (10),       (10)     w he re  A(j,k i r an dom   var ia ble  whose   va lues  r em ai i the   [ - 1,1]  int erv al .   T ass ure  that  | Wj , k|   Uj,k.,   the  scal in c oe ff ic ie nts (j,k)   ha ve  t be  posit ive  a nd  sym m etr ic   to  ze r o.   M oreo ver,  t he  m ulti pliers  A j , k= 2B j , k,   are  identic al ly   distrib uted  ra ndom   par am et er within  the  [ 0,1]  interval  an sy m m et ric  to  0.5.  Th relat ion s hi betwee the  M WM  m od el   and   the  casca des  is  born  f r om   us ing   the H aar  tr ansfo rm   as  mu lt ipli cat ive  casca de   coeffic ie nt.  Said  c oeffici ent  is   est ablishe a ra ndom   var ia ble,  with  a av erag e   val ue  of  0.5  a nd  [0,1 ]   r ang e .   Hen ce posit ive  data  ge nerat ion   with  m ulti fr act al   cha racteri sti cs  is  assu red.  T he   M W sta rts   with   the  it erati on  va lue  U0,0,  wh i ch  is  distri bu te for  t wo  inter vals  base on  Bj, a nd  Bj ,k - 1.   B j ,   is  a   ra ndom  nu m ber   wit a   beta  distri bu ti on.  The n,   t hese  va l ues  a r sp li into  tw on  the  t hird   scal with  di ff e ren Bj, f or  eac c ouple.  This   pr ocess  is   re peat ed  un ti the   Nt scal is   reac hed,  wh e re  t he re  will   be  2n  i nter vals  with  U 0,0  init ia fr act ions,  re su lt ing   in  C BC Ther e fore,   accor ding  to  ( 10),   the  c o ns tr uction   of   t he  CB is  giv e n by   ( 11).       (11)     The  a uthors  in  [ 12]   pro pos ed  the  M ulti frac ta l - Hurst  ( MFH)  al gorith m   to  gen e rate   traces  with   po sit ive   data   a nd  lo ng - range  dep e ndency   (L RD).  T he  MF obey to   powe la w,   he nc it f ractal it y,  wh ic i m plies  a dj ust ing   t he  Hurst  pa ram et er  and   it avera ge  valu e.  The  Wa velet   coeffic ie nt  m ulti pliers  are  gi ve by   the Bet a d ist ri buti on as  pro pos ed  in  [1 7] for  a ll   scal es o f  the  CB C. See   ( 12) .       (12)     By   adjustin kh   with  t he  desire value   of  H   a nd  e qu at in it va lue  to  th pa ram et er  P   in    the  m ulti plica t i ve  casca de,  m ul ti fr act al   trace  of  2 n   le ngth   is  obta ine f or   gi ven  H urst  par am et er  H   a nd  it corres pondin aver a ge.   Fin al ly the  MFH  valid at es  the  H   pa ram e te from   the  trace  us i ng   t he  L D.    I the  e stim at e H   is  no sm al eno ug to  c om pl with  the  confide nce  values,   t he  trace  is  thu dism issed   a nd     ne one  is  create d.  T his  process   is  re pe at ed  un ti H   rem ai ns   within  the   c onfide nc val ues.   The refor e ,     the constr uctio n of t he  C onser vative Bi nom i a l C ascade is  gi ven b y   ( 11)  a nd  (13).       (13)     In   [ 18] the  aut hors  pr opos e the  Mult ifracta Hu rst  S pectr um   W idth ( MH S W)   al gorithm   to  gen e rate   po sit ive  m ulti fr act al   traff ic   w it the  values  of   the  m ean,  an S bei ng   receive f r om   the  us er.  T he  ne w   m od el   distribut es  two  kh  a round  the  scal es  of   the  CB C,  not  just  one  in  com par ison   wi th  the  MFH  m et hod.  The  m ai go al   was  to  a dju st  t he  wi dth   of   the   m ulti fr act al   sp ect ru m   at   the  l ast   sta ge  of   t he   CB with  kh =   khw   that  can   m od if the  m ulti fr act al   sp ect r um T he  khw   is  c om pu te with   a   series  of  e xp e rim ental   cur ve that  associat e the  d i stribu ti on  of  H i te r m s o t he sc al es as stat ed  in . ( 14).   1 ) ( ) ( q H q q 1 1 ) ( 1 ) ( ) ( q q H q q q q D k j k j k j U A W , , , k j n j k j k j U B W , 0 , , 2 1 , 5 . 0 2 2 1 2 1 2 1 2 , H k B H H h k j ot he r w i s e f or x x k k B P D F h h k k h h k j 0 ) 1 , 0 ( ) 1 ( ) ( ) 2 ( ) ( 1 1 2 , Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Bio - in sp ire r oute  esti m ation  in cog niti ve ra dio   network ( Mi gu el   Tuber quia )   3099     (14)     The  est im at io of   kh  is  de te rm ined  by  Hh,  wh ic is   the  Hurst  pa ram et er  of   th final  trace   The  e valuati on   of  kh is  pro vid e by  H hw   (js,  Ws ),   a   li ne ar  f unct ion  re la ti ng   the  scal w her t he  ca scade   sta rts  to  cha nge  (j s an the  desire m ulti fr act al   SW   ( Ws).  The refor e th con st ru ct i on  of   the  CB is  giv e   by the   ( 15).       (15)     wh e re       (1 6 )       (1 7 )       (1 8 )     B1j,k  an B2 j , are  ra ndom   nu m ber with  Be ta  distribu ti on.  T he   al go rithm   t hat  descr i bes     the  MFH W   is  sh ow in  Fig ure  2.   D uri ng  each  transm issio n,  so m chan nels  have  gaps ind ic at ing   the   end   of   the co m m un ic at ion   un ti l a  ne w on e is  b e gun. The se ti m e - fr equ e ncy s pace s can be  us e t acce ss  the s pe ct ru m   dynam ic al l y.  This  DSA  ( dy nam ic   sp ect ru m   acce ss)  is  t hen   us e by  s econda ry  us ers   who  nee to  init ia te    transm issi on.  Each  ti m t hat  us e j um ps the  handoff   i ncr ea ses   as  well   as  the  ene r gy  use f or     each  hop.   Co nse quently the   op ti m iz ation   proces in vo l ve m ini m iz ing   the  hand off  f unc ti on  ex press ed  in    the form  o f . (1 9).       (19)           Figure  2 .  A l gorithm  f or  t he  c on st ru ct io n o t raffic  traces  wi th m ulti fr act al  ch aracte risti cs si m il ar    to   the  ra dio  s pe ct ru m     2 1 5 . 0 hw h H H k j n js j k j k j js j k j k j U B U B W , , 2 , 0 , 1 , 2 2 1 , 5 . 0 2 2 1 2 1 2 1 2 , 1 h H H h k j H k B h h 1 , 5 . 0 2 2 1 2 1 2 1 2 , 2 hw H H hw k j H k B hw hw ) , ( s s hw W j f H ) ( m i n : t ho f o Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 3 J une  2020    30 95   -   3107   3100   Wh e re  ho(t),   r epr ese nts  the  nu m ber   of   handoff detect ed  in  route  loca te by  the  E voluti on a ry  Algo rithm   (EA).  Th e  tra nsm issi on   will  not s how disco nt inu it ie s,  an d w il l gu ara ntee a  total  tran s fer re gardin t he  se r vice.     2 . 2.     A nt  c ol ony   op timi z at i on   Thro ugh  t he  us e o f p herom one trai ls, ants es ta blish a  c ommun ic at io strat e gy w it eac h ot her  t fi nd  the  path  t hat  le ads  to wards  food   [ 19 ] Hen ce as  m or ants  fo ll ow  certai pat h,   the  gre at er  is  the  am ou nt  of  ph e r om on es  de posit ed  on   th tr ai l.  In   othe wor ds the  pro bab il it of   an  ant  choosi ng   sp eci fic  path  is  increase by  the  nu m ber   of  ants  that  ha ve   crossed   the   path T he  c ol le ct ive  beh a vi our  of   a nts  c an  be  char act e rized  a posit ive  fe edb ac proces s,  i.e.,  it   is  r ei nfor cem ent - ba sed  p r ocess  t hat  co nver ges  fast  as   long  as  there  is  no   lim it a ti on   i the  env i ronm ent  in  te r m of   seeking   so l ut ion   [15].  Each   ant  is  identifie a s   an  a gen t hat  l eaves  a   sig nal  in  the   wal ked  path in flue nc ing   f utu re   dec isi on f or   ne xt  age nts.  T he re fore ,     the  s et   of   a nts  do e not  c onve rg t sin gle  so luti on  a nd  in ste ad  c onverge   to  s ubs pace  of   so l utions  w here   the  best  one  is  chosen T he  A nt  Colo ny  O pti m iz at ion   (A C O)   m et ho is  ba sed  on   stoc ha sti processes  and  is  insp ire by  the   so ci al   be ha vi our  of  ants.   It  ca s olv c om plex  optim iz at i on  pro blem [2 0]  wh ic is  s uitable   for  CR N S om char act eris ti cs  su ch   as  pa rall el   com pu ti ng ,   sel f - orga ni zat ion a nd  posit ive  fee dba ck  are   inh e ren t th ant  c olony  m et ho d,  al lowi ng   m ulti - agent   op ti m iz ation  to  ob ta in   global  s olu ti on,  t hus   reducin c om pu ta ti on   ti m es  a nd  com plexity   [21] .   T he  fi rst  bio - ins pire al gorithm   to  ta ckle   is  the  A nt  Colo ny  Syst e m   (A CS),   wh ic is  base on  t he  beh a vi our  of  a nts  f ol lowing  pher omon e   traces  that  le ad  to  foo d I this   researc h,   t he  ACS  ca fi nd   routes  for  the   transm issi on   of   c onti nuous  data.  F or  this  m od el the  ob je ct ive   functi on  ( fo)   is  r e pr ese nted  as  show i n   (20 ),       ( 20 )     w he re  p( i j |s p k )   is  the  pro bab il it of   c ha nn el   transiti on.  T he refor e it   is  i nferr e t hat  the   pro bab il it bet ween  ro a ds   is  m axi m iz ed  w he the   nu m ber   of ants  that ha ve wal ke d on a  path  is   m axi m u m .   The  fir st  ste in  the  im ple m e ntati on   process   is  the  descr ipt ion   of   the  ph e r om on es  spread   by  the  ants   wh e th entir pac ket  of  le ngth  (l p )   has  been   s uccessfull transm itted.  T he   pher om on va lues  are  updat ed  by   al ants  on ce  sp eci fic  route  is  com plete d.   Up datin pher om on P u ( c,t )   f or   cha nnel   c   and   ti m e   is  ex pr ess e as sho wn in   ( 21)  for an   m   nu m ber  o a nts  w it an  e va porat ion   rate      (0,1 ) .       ( 21 )     Δτ k ij   re pr ese nts   the  ants   at tra ct ion   feeli ng   t co ntinu o th sam chan nel   or  hop   to  a nother  one   a nd  is ex pr esse i n t he   ( 22).       (22)     w he re  w ho   repr esents  the   assi gn e weig ht  w hen  the  a nt  ju m p s i   is  the  c hannel  posit ion   at   ti m t and   j   is    the  cha nnel   posit ion   at   ti m t   1 .   I t he  c onstr uction  of  possible  so l utio ns ,   the  a nts  i the  AC cr os s   from   tim t   to tim lp , m aking   pro ba bili sti c d eci sion s i eac t i m e j um p.   The  seco nd  ste co ns ist on   i den ti fy ing   the  transiti on   pro ba bili ty   p ( ij )   of   t he  k th   ant  that  m ov es  fr om  channel  i   at   ti m t   to ch a nnel   j   at   tim t + 1 .   It i giv e n by ( 23)   [22] .       (23)     wh e re  ( ij)   is  the  set   of   com ponen ts  that  do   not  belo ng  ye t the  pa rtia sol ution   s   of   the  ant  k an α   a nd  β   are   par am et ers  that  con trol  the  re la ti ve  i m po rtan ce  of   the  pher om on against  heu risti inf or m at ion ,   η ij   d ij d ij   is  the  le ng th  be tween  c hannel s   i   and   j   at   time s   t   and   t+1   re sp ect ively .   The   le ng th  is  dete r m ined  by  the   c hange  in   cha nnel I the  destinat i on  cha nn el   wh e r the  ant  jum ps   to  is  the  sa m e,  the the   le ng t is   D I the  ant   j um ps  to  a  different c ha nn el ,  the n t he   le ng t has  a  v al ue of   10D,  as s how n   in   (24).       (24)   ) ( m a x : p k o s ij p f m k ij k t c t c Pu Pu 1 ) , ( ) , ( ) 1 ( o t h e r w i s e 0   t o u r i t s   e d g e ( i j )     t h e u s e a n t     if   1 ho ij k w o t h e r w i s e Pu Pu s ij p il t l N l ij t c p k 0   t o u r i t s e d g e ( i j )       t h e u s e a n t     if ) ( ) 1 , ( ) , ( o t h e r w i s e D D ij 10 c h a n n e l   s a m e i n   s t a y   a n t     if Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Bio - in sp ire r oute  esti m ation  in cog niti ve ra dio   network ( Mi gu el   Tuber quia )   3101   Finall y,  gr ee dy  sel ect ion   of  the  ne xt   cha nnel   is  pro po se base on   ps e udo - ra ndom   var ia ble  q   q   is  c om par ed  to  ( <   q 0   < 1)   and  is  c on sta nt  cha nge   us ed   to  est ablis th relat ion s hip  betwee e xp l oitat io and   e xplo rati on.  As  q 0   decr e ases,  the  a nt  chooses  t he  ne xt   channel  de pe nd i ng   on  the  l evels  of  phe rom on es  wh ic is  the   e xp l oitat ion   al te rn at ive A q 0   increases the   ant  ra ndom ly  ta kes  an  al te r native  r oute   w hich  i s   seen  as  a ad ve nturo us   e xp l orat ion.  The   ex plorat ion   ta ct ic   al so   ta kes  pla ce  wh e n   the  a nts  go  beyo nd  local   m ini m u m s,  as sh o w n   in   ( 25) .       (25)     Ther e f or e,   q 0   is  ass ociat ed   with   the  t oleran ce   ris k   a nd   val ues  cl ose   to  1   sug ge st  hi gh e r   unde rstan ding   of   the  i m plied   risk.  More over th e   exp l orat ion   w ould  be  ap propriat at   the  beg inni ng   of     the  searc an d   the   exp l oitat i on   would  be  a ppr opriat at   t he  en d   [ 22 ] It  is  no te w or t hy  to  m ention  th at   q   is    rand om   nu m ber   betwee and   1 .   I the   a nt are  instr ucte to  ti lt   the   sea rch,  the  pro babi li t fu nctio n   c an  be   m od ifie d   f or th e sele ct ion   of ra ndom  n um bers .     2 . 3   M ax  feed ing  op timi z at i on   The  sec ond  bi o - i ns pi red  al go rithm   that  is  con si der e is   ca ll ed  Ma Feed ing   (MaF a nd  is  base on   the  am ou nt  of  energy  that  a insect   re qu i re for  it ow nutrit ion.  Alth ough  t he  al gorit hm   do es  not  i nclu de     rando m   co m pone nt  seen  in   conven ti on al   evo l ution a ry  al gorithm s,  it   do es  hav a ada ptati on   el em ent  fo r   fam i li ar  scenar ios.  T he  ba sic   idea  of  this  a lgorit hm   is  to  achieve  m axim u m   exp loit at ion   of   t he  sim ulati on   scenari o.   The  obj ect iv e f unct ion ( fo) of  this  m od el  is repres ented  i n (26).       ( 26 )     wh e re    re pr es ents the  en e rg y  u se d by the  k t a nt.   The  first  sta ge  is  the  tra ns f or m at ion   of  the   s cene  int t he  pher om on trac es  withi the   ne st.  The   ne st  is  com po sed  by  al channels  for  al the  tim es.  The  traces  of   ph e r omon e are  assig ned   i pro port ion   t o     the num ber  o f free s paces  within the nest.  T her e fore,  as t he  n um ber   of  ti m e instants du rin w hich  a c ha nnel  is  avail able  gro w higher,   t he  great er  will   be  the  trai of   ph ero m on es  le ft  from   the  nest.   As  conseq ue nce,     the  insect   is  le by  the  at tract ion   of   s pecifi trai l.  The  al locat ion   of  wei gh ts  for  ph e rom on es  is  sta ti c   at   first ,   du e   to  t he  co unti ng  ta sk   of  bu sy  a nd  idle  channels.  Sec ondly,  dyna m ic   weig ht  al lo cat ion   ta ke pl ace  in  wh ic the  ph e r om on es  will   evapo rate  as  the   avail able  tim e slots  decre a se.  In it ia ll y,  t he  pher om on e s   ha ve   high  weig ht   value s   accor ding  to  the  num ber   of  avail able  tim e slots   an sai val ues  dec ay   un ti they   r each   0.    Fo the  cal cul at ion   of   ph e r om on e s it   is  e ssentia l   to  hav e   com plete   kn owle dge  of  the   stud ie d   sce nar i o.     Algo rit hm  1   de scribe s  the calc ulati on   of the  pher om on path  m a trix .     Al go rit hm  1:  Esti ma ti on  of pher omone trail   1   Inpu t:   Avail ab il it y_Ma tri x   2   Out p ut:  P her omo ne _M atrix   3   for   ch annel     t the  last  cha nn el   of a vaila bili ty   m at rix   4     pa ck ages     0;   5     counts     0;   6     for   tim   1 t the  last  tim e o f  av ai la bili ty  m at rix   7       if   Avail abil it y_ Matrix ( ti me c hannel =  1  the n   8       counts     c ount s   + 1 ;   9       el se   10       counts     0;   11       end   12       if   Avail abil it y_ Matrix ( ti me  +   1,   c hannel )  =  0 t hen   13       pa ck ages     packa ges   1;   14       Pher omo ne_M atrix( ti me   -   c ounts   to   time ch annel   co un ts c ount s - 1,   ,1 };   15       end   16     end   17   end     18   Ret u rn   P her omo ne _M atrix     ot he r w i s e s ij p q q r and om ne x t p k t c ) ( m a x a r g 0 ) , ( ) ( m i n : k f o Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 3 J une  2020    30 95   -   3107   3102   The  ne xt  sta ge   involves  fi nd i ng   t he  best  r ou te   based   on   th ph e ro m on e - insti ll ed   paths An   a ge nt  is   create f or  suc h   la bor,   w hich  in  this   case   would  be   a insect   in  cha r ge   of   locat ing   t he  str ongest   tr ace  of  ph e r om on in  channel  m   at   ti m t 1 The  inse ct   will   then  m ov to   the  c ha nnel   with  the   l on gest  phe ro m one  trai l   and  will   c on si der   the  le ng t of  the  t ran sm issi on  pac ket  ( l p ).   T he  t ransm i t te pa cket  ( Pt )   an t he  am ount  of   el apsed   ti m ( ti in  the  c ha nn el   will   be  s ub t racted.  G uid ed  by  the  ph ero m on e ,   t he  insect   will   transm i t     the  pac ket  unti al l   traces  disap pear   an then   i ntell igently   sel ect   new  cha nnel   on ce   the  num ber   of   ph e r om on e re aches  1 The r efore,  it   will   hav e nough  t i m to  change   fr om   chan nel   m   to  channel   n   and   gu a ra ntee  the  con ti nuit of   the  ser vice.  Algo rit hm   2   des cribes  the  ste ps  fo ll owed  by  the  bug  to  det erm ine     the  r oute   to e xplo re .     Al go rit hm  2:  Ro ute  e xpl orati on   by b ugs     1   Inpu t:   Pher om on e _M atrix, A vailabili ty _M at rix   2   Out p ut:  Ti mes _Array,  Ch anne ls_Arr ay   3   In it ia li zat ion     t i   = 0 ,   P t   0;   4   w hil (   lp   -   pt   ) ≥ 0   5     In c rease  ha ndoff  i n on e;   6     t i     U pd at Tim e ;   7     Times_Arr ay (i   m ax   ( P he ro m one_ Matri x ( t i , all col um n) );   8     if   Times _Array (i)  th e n   9     No Mo re ro ute s;   10     Break ;   11     el se   12     Chan nels_Ar r ay (i)     Fin d P os it ion ( Ti mes _Array (i ))  i Pher omo ne_M atrix ( t i , all col um n) ;   13     pt     t Times _Array (i );   14     Ne w_Availa bili ty _Ma tri x     Elim inate  trail   routed;   15     Pher omo ne_M atrix     update  u si ng  Al go rit hm _1 ( Ne w_Availa bili ty _Ma tri x );   16     end   17   end   18   Ret u rn   Ti mes _Array,  Ch anne ls_Arr ay     The  i ns ect   will   re peat  the   sa m process  unti the  cu rr e nt  tr ansm issi on   is  com plete or  a e qu i valent   sta te   of  fi nd i ng  a   ne t rans m issi on   r oute   is  entere d.  A ft erw a rds,  t he  a vaila bili ty   m atr ix  is   up dated   with  Algorithm   and   a nothe ins ect   can  fin a   diff e re nt  r ou t (so l utio n) This  pr ocess  i rep eat e tim es,     by  inse ct s,  t fin r ou te s   unti there   is  discon ti nuit in  t he   tran sm issi on Wh e on e   of   t he  i ns ect m eets  it s   pur po se  (i.e.,   t ran sm it set   a m ou nt  of   data),  the  nest  is  updated th us   el i m inati ng   th route  f or   the   foo searchi ng  ta sk   carried   out  by  the  kt insect Since  the  i ns ec travels  the  sa m distance  f r om   beg in ning  to  e nd ,   the  on ly   discr i m inati ng   par a m et er  is   the  nu m ber   of  j um ps   m ade  by  the  insect   to  avo id  inter r upti ng    the  transm issi on E ve ry  ti m that  the  insect   j um ps it ene r gy  co nsum ption   ( increa ses   wh ic m eans  that    the insect t hat  consum es the least  am ou nt of  energy i un e quiv ocall y t he o ne  that  fin ds  t he  b est   route.       3.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION   Af te r   im ple m e nting  the  MF H al gorithm the  gen e rate tra ff ic   is  a ppr oac hed   with   the  sam e   char act e risti cs  of   the  or i gina traff ic T he refor e the  fir st  ste befor e   m ov in on  to  sai gen e rat ion   is     the  est i m at ion   of   the  m ean,  th Hurst  pa ram et er  an the  wi dt of   the  m ulti fr act al   sp ect r um The  LD,   MD  an MS  are  est ablishe for  each  channel  in  the   sp ect ru m   and  the  input  valu es  are  est i m ated   f or   the  generate traff ic The  461  ti m series  ob ta ine for  each  cha nn el   hav e   a   m ean  value   of   8.1 262  within     the  [5.85 29,  18. 4342]   range  and   with  sta nd a r de viati on   of   1.634 6.   O ut  of   the  461  c hannels  of  the  rad i o - el ect ric  sp ect r um 25   wer f ound  for  H   0. 5,   tw c ha nn el for  an 43 c hannels   in  the  [0.5,  1]  range.    The  a ve rag e   va lue  of   t he  est i m at ed  is   0.6 508  with   a   sta ndar de viati on  of  0.1 023.  T he   sp ect ral  wi dths  ha ve   an  aver a ge  val ue  of   1.264 and   sta ndar dev ia ti on  of  0.364 within  th [0 . 7285,  4.7 910]  ra ng e W it thes e   est i m ation s,  it   is  po ssible  t ge ner at ne tim series  with  sim il ar  char act erist ic s.  The ref or e after     the  predict io process  is  c oncl ud e d,   trace wer obta ined   with  the  fo ll ow i ng   c ha racteri sti cs:   m ean  traces   within   the  [ 3.893 5,  18. 4175 ]   range,   an   a ver a ge  valu of  7.9 151  a nd  sta nd a rd   de viati on   of  1.812 9.   is  within  t he   [0 . 5904,  0.9 292]  ra nge  with   an  ave ra ge  va lue  of  0.6 686  and   sta ndar dev ia ti on  of  0.0 805.    The  wi dth   of  the  m ulti fr act al   sp ect ru m   has  [0 . 7387,  4.6 036]  range,  an  ave rag va lue  of   1.3 180  and    a stan dard  dev i at ion   of 0.3 645.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Bio - in sp ire r oute  esti m ation  in cog niti ve ra dio   network ( Mi gu el   Tuber quia )   3103   Ba sed  on  the  m ul ti fr act al   ser ie ge ner at ed   f or   each   ch a nne l,  three   avail ab il ity  m at rixes  wer e   create with  100  ti m e and   10 co nse cutive  cha nn el s.  In   Fig ur e   3,   the  three  pr e dicte avail abili ty   m at rixes  are   m ark ed  in  re d,  the  or iginal  a vaila bili ty   m atr ix  f or   10 tim es  fr om   chan ne up   to  cha nn el   30 is  m a rk e d   in  blu e   an t he  f ai le predict io ti m is  m ark ed  i black.  T he  pr e dicti on  e rror s   do   not  s urpass   34 % Althou gh   the  pe rce ntage  error  f or  the  a va il abili ty   m at ri xes  is hig h,  thi is  com pen sat ed  with  acc ur a ci es  in  the   pre di ct ion  of the  H ur st  pa ram et er o f 4. 054 7%  a nd 8.85 83%  for  t he wid th of t he  m ulti fr act al  sp ect r um.            Figure  3 .  Pr e di ct ed  avail a bili t m at rices using the  synt hesis  of m ulti fr act al   traces       Unde the  pre dicte scena ri os it   is  pr op ose to  use   bioi ns pire al gori thm with   the   purpose  of  cal culat ing   routes  the re by  m ini m iz ing   ha ndoff.  I a   si m ulati on   sce na ri c on sist i ng  of  461  ch ann el s ,   it   is  pr opos e to  fin r ou te for  transm issi on   of  70 - ti m e   instants.   For  the  Ma Fee din (MaF)  al go rithm   the  res ults  ob t ai ned   by  the  m et h od   offer   an  ad va ntage  since  it   has  co nf i gurati on   vari ables.  The  al gorithm   receives  t he  s i m ulati on   scenari as  a input  pa ram et e an the find s   the  best  routes  th us   re du ci ng     the  num ber   of  possible   jum ps   i eac it er at ion .   The   al gorithm   boos ts  perform ance  by   div idi ng  the   tota l   nu m ber   of  ch ann el t op ti m iz bo th  t he   searc a nd  the  j um ps   car r ie out  in   rel at ively   con ti nuous   fr e qu e ncies.   Fi gure  s hows  fr act io of   t he  res ults.  In   this  exam ple,  the  first  div isi on   of   the  c ha nn el s   delivere 19   routes,  f r om   wh i ch  the  m ini m um  han do ff   was   5,   the  m axim u m   han do ff   was   19   a nd  the  a ve rag e   hand off  for  th first  div isi on   was  8.94.  When  run ning  the   Ma al go rith m   ov er  al chan nels 266  di fferent  routes  wer e  ob ta ined  a nd 10  of them  are  s hown in Fi gure  4.   Fo t he  exec ut ion   o the  A CO  ( A nt  C ol on O ptim iz a t ion)  al gorithm   ov e the  461  predict e channels,   the   ant s’   f ollo w - up  pa ram et ers  m us be  set .   P aram et er   config ur at io n   i base on  previ ou s   si m ulati on where  the   ef fect s   of  va r ying   α β   an q o   w ere   c on si der e re ga rd i ng   ha ndoff   r ed uctio n.   The   final   config ur at io i sta te d   as:   300  it erati on s,  ants  per   div isi on,  30  co ntinuou sim ulati on   channels,  D= 2,  =6 0,  α =0. 05,  β=1  and   q o =0 .05.  In   Fi gure  5,   t he  first  five  ants  are  visu a li zed  with  the   final  pat re su lt s.     This  e xp e rim e nt  hel ps   in   f ollow in g   t he  path  of   t he  fi rst  f ive  ants.   T he  div isi on  of  ch ann el i nto   fr a gm ents   seeks  to  el im i nate  local   m ini m u m s.   26 r oute wer fou nd   with  the  Ma al gorithm   a nd   46   for  the  ACO   al gorithm It  is  w or th   m entionin t hat  the n um ber   of  r oute determ ined   by the  AC m et ho is  pro portio nal  t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  10 , No 3 J une  2020    30 95   -   3107   3104   the  nu m ber   of  ants  locat e i each   cha nnel   div isi on.   Gi ve t he  nu m ber   of  it erati on s   of  the  ACO   al go rithm ,   the  ant  op ti m izes  pr e vious  r oute in  each  it erati on   wh ic m eans  that   there  are  n   r oute s   at   the  end   of   t he  n th   ite rati on .   This   m eans  that  t he   num ber   of  r oute is  eq ual  t the  nu m ber   of  it erati on ti m e the   num ber   of  a nts  tim es  the  num ber  of  c ha nn el   di visions.  I the  c urren sc enar i o,   t hr ee   a nts  wer e   place i eac c ha nn el   div isi on,   30 i te rati on we re  m ade,  an 461  ch a nn el s   we re   div i ded  into   15  sect io ns   le a di ng   t 13500  r ou te s   of   wh ic 46  r ou te pr e sent   the  lowe st  ha ndoff s To   c om par e   the  res ults  of   t he  r oute s   com pu te d   for  al l   channels,   they   are  dis play ed   in  a   norm al ized   histo gr am   in  Fi gure  6.   T he  sta ti sti cs  ar e   sho wn   in  re for    the MaF al gorithm  an in  bl ue  for  t he  A nt  C olony m et ho d.             Fig ure   4 .   First  channel  div isi on  disp la yi ng  10  routes  fou nd b y t he M aF alg or it hm     Fig ure   5 .  A C O  algorit hm  d isp la yi ng  the  first  five  routes  fou nd in  a synt hetic  pre dicti on   proce ss  of    the av ai la bili ty m a trix           Fig ure   6 Pro ba bili ty  d ist ribu t ion   of ro utes  ha ndoff f ound  by  EA       Figure  gat he rs   the  per ce nt ages  of  the  num ber   of   i nce sts  for  spe c ific   nu m ber   of  ha ndoffs   The  ACO  al gorithm   rev eal e d   the  highest  nu m ber   of   rou te with  ha ndoff   betwee 10   a nd  12  whic is  equ i valent  to  39%  of  the  cal culat ed  r ou te s I co ntrast,  the  Ma al go rit hm  rev ea le m or e   handoffs  betw een  and   w hich  i equ i valent  to   21 of   t he  c al culat ed  r ou te s.  The  routes  f ound  by  the  A CO   m e tho d   ca be   sp rea within   the  5 - 17  ha nd off  range  a nd  tho se   cal culat ed  by  the   Ma F   al gorithm   rem ai within   th 5 - 40  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.