I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 1 ,   p p .   1 4 1 4 ~1 4 2 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 1 i 2 . p p 1 4 1 4 - 1 4 2 3          1414       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Perf o r m a nce   enh a nce m e nt   of   sens o r   netw o rk   a rchit ecture   for   m o nitoring   under w a ter   o il   pipeline       Wa s ee m   M .   J a s s i m ,   A mm a r   E .   Abdel k a re e m   De p a rtme n t  o f   Ne tw o rk s E n g in e e rin g ,   A l - Na h ra in   Un iv e rsity ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   24 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   J u l   13 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Sep   2 4 ,   2 0 2 0       In   th is  p a p e r ,   a   d e p lo y m e n t  m e c h a n is m   is   d e sig n e d   to   d istri b u te  h e tero g e n e o u s  n o d e s  to   o p t im a ll y   c o v e r  th e   p ip e li n e   w h e re   th e   m e c h a n is m   h e lp s  l o c a te  e a c h   n o d e   o n   th e   w a ll   o f   th e   o i l  p i p e li n e   w h e re   th e   n u m b e r  o f   n o d e s  c a n   b e   in c re a se d   d e p e n d i n g   o n   t h is  m e c h a n is m .   T h e   six - la y e r  n e tw o rk   h iera rc h y   in c lu d e s  b a sic   se n s o r  n o d e s  (BS N),  a g g re g a ti o n   re lay   n o d e   (A RN)   th a t  a d d e d   t o   t h e   n e tw o rk   h iera rc h y ,   d a ta  re la y   n o d e s  (DRN ),   d a ta  d isse m in a ti o n   n o d e   (DD N),   b a se   sta ti o n   (si n k s),  a n d   n e tw o rk   c o n tro l  c e n ter  (NCC).  T h is n e tw o rk   re li e s o n   th e   i m p ro v e d   sm a rt  re d irec t  o r  ju m p   a lg o rit h m   (S RJ)  b y   s e n d in g   p a c k e ts  d e p e n d   o n   th e   a c ti v e   re la y   n o d e s  in   b o th   d irec ti o n s   th a t  a re   w it h in   th e   tran sm issio n   ra n g e   o f  th e   A RNs   in ste a d   o f   re l y in g   o n   th e   n u m b e r  o f   h o p s  a d o p ted   b y   th e   S RJ  a lg o rit h m   to   re d u c e   th e   n e tw o rk   d e la y ,   th e   e n e rg y   c o n su m e d   in   re la y   n o d e s,  a n d   t h e   n u m b e r  o f   ti m e s  th e   DRN s  in c re a se d   t ra n sm issio n   ra n g e .   T h e   OMNe T + +   a n d   M AT LAB  p ro g ra m s  w e re   u se d   to   im p le m e n t  th e   si m u latio n   sc e n a rio .   T h e   r e su lt s  sh o w e d   su p e rio rit y   in   term s  o f   th e   a v e r a g e   o v e rh e a d   c o m m u n ica ti o n ,  e n e rg y   c o n su m p ti o n ,   a n d   e n d   to   th e   e n d   d e lay   w it h   n e tw o rk   d e la y   in   so m e   c a s e s   re l y   o n   th e   n u m b e r  o f  a c ti v e   re la y   n o d e s .   K ey w o r d s :   I m p r o v ed   s m ar t r ed ir ec t o r   j u m p   alg o r ith m     Oil p ip elin e  m o n ito r in g   Un d er w a ter   w ir eless   s en s o r   n et w o r k     T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   W asee m   M.   J ass i m     Dep ar t m en t o f   Net w o r k s   E n g i n ee r in g   Al - Na h r ai n   Un i v er s i t y   A l j ad r ia  R o ad ,   B ag h d ad ,   I r a q   E m ail:  w a s s i m . h wm @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h e  m o n ito r in g   o f   o il  p ip eli n es  i s   v er y   i m p o r tan t  ac co r d i n g   to   th e  i m p o r tan ce   o f   o il  t r an s p o r ted   th r o u g h   t h ese  p ip eli n es,   w h ic h   r ep r esen ts   a   h u g e  ec o n o m i c  n ee d   f o r   p r o d u cin g   co u n tr i es  a n d   co n s u m i n g   co u n tr ies.  T h e  u s e  o f   co p p er   w ir e s   in   t h e  co n n ec t io n s   o f   t h e  u n d er w ater   s en s o r   n et w o r k s   w it h   r ad io   s ig n als  o r   ac o u s tic   s i g n a ls   m a y   lead   to   i n cr ea s ed   co s t,   th e   d if f ic u lt y   o f   m ai n te n a n ce   a n d   i n s tal latio n   [ 1 ].   UW SN  is   u s ed   to   p r o v id e  a  s y s te m   w it h   lo w   co s t a n d   n o   n ee d   f o r   a  co m p le x   s y s te m   i n   u n d er w ater   f o r   leak ag e,   p o llu tio n ,   a n d   ex p lo r atio n   [ 2 ] .   T h e  Ma r in es  en v ir o n m e n t  i s   d i f f ic u lt,  t h u s   t h e  co m m u n icatio n   b y   a n   ac o u s tic  s ig n al  i s   ex p en s iv e  [ 3 ] .   Ma n y   f ac to r s   af f ec t  t h e  ac o u s tic  s i g n al s   in cl u d in g   s h allo w   w ater ,   s ali n it y ,   t h e  d ep th   o f   d if f u s io n   o f   s e n s o r s ,   m u ltip at h ,   d o p p ler ,   an d   n o is e  f r o m   s e v er al  s o u r ce s ,   all  t h ese  f ac to r s   in cr ea s e  b its   er r o r ,   p r o p ag atio n   d ela y   an d   i n cr ea s ed   atten u a tio n   [ 4 ].   L i n ea r   n et w o r k s  ar e   u s ed   to   m o n ito r   th e   o il  p ip elin e  w h ic h   b ased   o n   li m ited   r o u ti n g   p r o to co ls   b ec au s e  o f   t h eir   lin ea r it y   [ 5 ] .   Th e  s m ar t  r ed ir ec t  o r   j u m p   a lg o r ith m   ( S R J )   is   d es ig n ed   b y   co m b i n i n g   th e   w o r k   o f   t h e   j u m p in g   a l w a y s   al g o r ith m   an d   th e  r ed ir ec t   a l w a y s   al g o r ith m .   I n   th e  SR J   alg o r ith m ,   t h e  en er g y   co n s u m ed   in   ea c h   d ir ec tio n   d ep en d s   o n   th e  n u m b er   o f   h o p s   in   as  ea c h   n o d e  h a s   to   d ec id e  th e  d ir ec tio n   o f   t h e   p ac k ets  d ep en d in g   o n   th e   en er g y   co n s u m p tio n   i n   ea c h   d ir ec tio n   [ 6 ] .   T h e   m ain   p r o b le m s   in   th e   S R J   alg o r ith m   ar e  e n er g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P erfo r ma n ce   en h a n ce me n t o f  s en s o r   n etw o r k  a r ch itectu r e  fo r   mo n ito r in g   u n d erw a ter  ...   ( W a s ee m  M.  Ja s s im )   1415   co n s u m ed   w h e n   d ata   r ela y   n o d e  s tar ts   t h e   p r o ce s s   o f   r ela y   d ata  to   t h e  n ei g h b o r   n o d es ,   in cr ea s i n g   i n   th e   n u m b er   o f   j u m p s   in   t h e  r ela y   n o d es  as  t h e  ca s e  o f   n o   a ctiv e  n eig h b o r   r ela y   n o d e  av ailab le  i n   d ef au lt   d ir ec tio n s ,   an d   i n   ad d itio n ,   s e n s o r   n o d es  co n n ec ted   w it h   r el a y   n o d es  m a y   b e  lo s t.   T h e  ai m   o f   t h is   w o r k   is   to   i m p r o v e  th e  h ier ar ch ical  n et wo r k   m o d el  o f   th e  lin ea r   s tr u ct u r e  s en s o r   n et w o r k   b y   ad d in g   n e w   n o d es  to   th e   h ier ar ch y   o f   t h e  c h ild /p ar en t  r elatio n s h ip .   A d d in g   t h ese   n o d es,  n ee d   to   n e w   d ep lo y m e n t   s ch e m e   f o r   all   t h e   n o d es  i n   t h e   n et w o r k   to   co v er   th e  o il   p ip elin e   p er f ec tl y .   T h e  d ep lo y m en t   m ec h a n i s m   i s   d es ig n ed   w h er e   ev er y   n o d e  in   t h e  n et w o r k   i s   as s i g n ed   a  lo ca tio n ,   a n d   i m p r o v e   th e  ( S R J )   alg o r ith m   s o   th at   th ese  ad d ed   n o d es   r ec eiv e  d ata  an d   d eter m i n e  th e  d ir ec tio n   o f   th eir   tr an s m is s io n   to   th e  r ela y   n o d es  an d   d ep en d   o n   th e  av ailab ilit y   o f   ac tiv e  r ela y   n o d es,  n o t  o n   th e   n u m b er   o f   j u m p s   in   ea c h   p ath   as  in   th e  S R J   alg o r ith m ,   a n d ,   ac co r d in g l y ,   i n cr ea s e  n et w o r k   r eliab ilit y .       2.   RE L AT E D  WO RK   Mo h a m ed   a n d   J a w h ar   [ 7 ] ,   pr esen t s   an d   a n al y s is   o f   t h e  co m b in at io n   o f   w ir in g   w it h   ac o u s tic  a n d   r ad io   s ig n al s   to   p r o v id e   a  r eli ab le  co m m u n icatio n ,   to   co m p ar e  n et w o r k   co n n ec ti v it y ,   m e et  h ar s h   u n d er w ater   en v ir o n m e n t  c h alle n g e s ,   p o w er   s u p p l y   co n ti n u it y   f o r   n et wo r k ,   an d   t h e  s ec u r i t y   o f   p h y s ical  n et w o r k .   T h e  j u m p in g   o r   r ed ir ec t p r o to co l ( SR J )   is   i m p le m e n ted   an d   co m p ar ed   w it h   t h e   p r ev io u s   a lg o r i th m s   to   in cr ea s e  t h e  r eliab ilit y   o f   n et w o r k .   T ed   T s u n g - T e  L ai  p r o v id ed   a  m o b ile  w ir ele s s   s en s o r   n et w o r k   s y s te m   to   d ep lo y   in d ep en d en t  s en s o r s   to   m o n i to r   p ip elin es.  T r io p s   n et w o r k s   b y   au to m atica ll y   f ir i n g   s e n s o r   n o d es  f r o m   a   ce n tr al  r ep o s ito r y   lo ca ted   at  th e  p ip elin e  s o u r ce .   T h e  s en s o r   d if f u s io n   al g o r ith m   d eter m i n e s   th e  lo ca tio n   o f   t h e  n o d e  w i th i n   t h e  t u b e.   T r io p u s Net   r ep lace s   th e   n o d e  f r o m   t h e  ce n tr al  r ep o s ito r y   i f   i ts   b atter y   i s   lo w   o r   ex p er ien ce s   a  f au lt.     Z a h id   [ 8 ]   p r o p o s ed   a  d y n a m ic   n o d e  d ep lo y m e n t  alg o r it h m   w h er e  a  s ite  is   as s ig n ed   to   ea ch   n o d e  in   a   f ast  a n d   ef f ic ien t  m a n n er   w i t h o u t  t h e  n ee d   f o r   a  lo ca lizati o n   s ch e m e.   T h is   m et h o d   p r o v id es  a n   o p tio n   f o r   d ea lin g   w i th   h eter o g e n eo u s   t y p es  o f   n o d es  an d   d is tr ib u ti n g   t h e  s tr u ctu r e  a n d   m ec h a n is m   b y   w h ich   n e w   n o d es   ca n   b e  ea s il y   ad d ed .   Mo h s in   Mu r ad   p r o v id ed   an al y ze d   s tu d y   o f   u n d er w ater   w ir ele s s   s e n s o r   n et w o r k s   ap p licatio n s   a n d   t h e  d ep lo y m e n t  o f   U A W S N  n et w o r k s   to   m o n ito r   an d   co n tr o l  all  u n d er w a ter   ar ea s ,   in c lu d i n g   m o n ito r i n g   o f   p ip eli n es  th r o u g h   li n ea r   s en s o r   n et w o r k s   i n   a ll  m et h o d s   p r esen ted   f o r   d ata  co llectio n   an d   s en t   to   th e  s u r f ac e  s in k ,   th er e f o r e,   to   th e  d ata  co llectio n   ce n ter .  Z ah o o r   Ah m ed   a n d   Ka m alr u l n i za m   A b u   B ak ar   [ 9 ]  p r esen ted   an   e n h a n ce d   al g o r ith m   f o r   t h e  d ep lo y m en t   m ec h an i s m   o f   a   li n ea r   p ip elin e   u s in g   a n   u n d er w a ter   w ir ele s s   s e n s o r   n et w o r k   ( E UL W SND) .  T h is   s t u d y   i s   t o   im p r o v e  t h e  s tr ate g ies  f o r   d ep lo y m e n t   li n ea r   u n d er w ater   s e n s o r   d ata,   as  it  w a s   co m p ar ed   w ith   o t h er   s tr a teg ies  tak i n g   i n to   co n s id er atio n   t h e  h eter o g e n eit y   o f   th e  n o d es a n d   th e  l i n ea r it y   o f   th e  u n d er w ater   p ip elin es.       3.   RE L AYIN G   A L G O RI T H M   F O R  L I NE AR  WI RE L E SS   SE NSO R  NE T WO RK   I n   th i s   s ec tio n ,   s o m e  r o u ti n g   alg o r ith m s   t h at  ar e  u s ed   to   o v er co m e  f ail u r es  i n   r ela y   n o d es  ar e  r ev ie w ed   to   k n o w   h o w   ea c h   alg o r ith m   w o r k s   i n   r ela y   n o d es  an d   t h e  p r o ce s s   o f   r o u t in g   p ac k ets  to   t h e  s i n k s   [ 1 0 ] .     3 . 1 .     J u m p a lg o rit h m   ( J A)   T o   o v er co m e   th e   d is co n n ec tio n   w it h   n ei g h b o r in g   r ela y   n o d es,  r ela y   n o d es  i n cr ea s e  t h e  tr a n s m i s s io n   ca p ac it y   a n d   d o u b le  t h e  tr an s m is s io n   r an g e  to   r ea ch   th e   ac t iv e  r ela y   n o d es  t h at   f o llo w   t h e   n ei g h b o r in g   n o d es.   I f   m u ltip le  co n s ec u tiv e   li n k s   ar e  m is s i n g ,   in   t h is   ca s e,   t h e  m i g r atio n   n o d es  ca n   u s e   a  m a x i m u m   m u ltip le x   o f   th e  tr an s m i s s io n   r an g e  to   b y p ass   d is ab led   n o d es  an d   ac c ess   th e  ac ti v e  n o d es.  T h e  m ax i m u m   h o p   co u n t   d ep en d s   o n   a  co ef f icie n t  b ase d   o n   th e  n et w o r k   v ar iab le  th at   r ep r esen ts   th e  n u m b er   o f   n o d es  th at  ar e  d is ab led .   I f   n o   ac tiv e  m o d u le  i s   r ea ch ed ,   th e  m e s s a g e  is   d r o p p ed .     3 . 2 .     Redire ct   a lg o rit h m   ( RA)   T h is   r o u ti n g   al g o r ith m   d i f f e r s   b ec au s e   it   r elies  o n   m es s ag e  r ed ir ec t  i n   r ela y   n o d es  i n s tead   o f   in cr ea s i n g   th e   tr an s m is s io n   r a n g e.   T h e  n et w o r k   r elie s   o n   a  h ier ar ch ical  s tr u ct u r e  o f   t w o   p a r en ts   t h at  ca n   r o u t e   th e  m es s ag e   to   t h e  o p p o s ite  e n d   i f   t h er e  is   n o   ac t iv e   n ei g h b o r in g   n o d e  in   th e   d ef a u lt  d ir ec tio n .   I f   th er e  ar e   n o   n eig h b o r in g   n o d es i n   b o th   d ir ec tio n s ,   t h e  m e s s a g e  w ill d r o p .       3 . 3 .     S m a rt   re d irec t   o r  j u m p a lg o rit h m   ( SRJ )   T h is   alg o r it h m   i s   d esi g n ed   b y   co m b i n i n g   th e   w o r k   o f   t h e  j u m p in g   al g o r it h m   an d   t h e  r ed ir ec t  alg o r ith m   to   o v er co m e  t h e  f ai lu r e  s it u atio n   in   r ela y   n o d es.  I n   th i s   al g o r ith m ,   ea ch   n o d e  s av e  in f o r m a tio n   o f   th e  n ei g h b o r in g   n o d es.  T h e  r o u tin g   d ec is io n   i s   m ad e  b y   r e la y   n o d es  d ep en d in g   o n   t h e  e n er g y   co n s u m ed   i n   ea ch   d ir ec tio n .   T h e  en er g y   co n s u m ed   i n   ea c h   d ir ec tio n   d ep en d s   o n   t h e  n u m b er   o f   j u m p s   in   ea c h   d ir ec tio n   a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il 2 0 2 1   :   1 4 1 4   -   1423   1416   ea ch   n o d e  h a s   to   d ec id e  th e   d i r ec tio n   o f   t h e  p ac k e ts   d ep en d i n g   o n   th e   e n er g y   co n s u m p tio n   f o r   ea c h   d ir ec ti on  to   r ea ch   th e  s in k   n o d e.   T h e  m es s ag e  i s   s en t  b y   t h e  s en s o r s   to   th e  r elay   n o d e,   w h ic h   in   tu r n   ca lcu la tes  th e   n u m b er   o f   h o p s   f o r   ea ch   d ir ec tio n   w h er e  th e  r ela y   n o d e  ch o o s es  th e  least  n u m b er   o f   h o p s .   If   th e  n o d e  f ails   to   r ea ch   t h e  n eig h b o r in g   n o d e  in   t h e  d e f au l t  d ir ec tio n ,   t h e  r ela y   n o d e  r ed ir ec ts   t h e  m es s ag e  to   t h e  o p p o s ite   d ir ec tio n   to   r ea ch   t h e  s ec o n d ar y   p ar en t.  Fi g u r e  1   s h o w s   t h e  w o r k   o f   t h e  SR J   alg o r it h m   in   a  lin ea r   w ir eles s   s en s o r   n et w o r k   ( L W S N) .           Fig u r e  1 .   L W SN b ased   SR J   al g o r ith m   [ 1 0 ]       3 . 3 . 1 .   H iera rc hica l sens o r  net w o rk   des ig n   T h e  SR J   alg o r ith m   t h at  w o r k s   d ep en d in g   o n   th e  r elati o n s h ip   b et w ee n   c h ild /p ar en ts   [ 1 1 ,   1 2 ] .   T h er ef o r e,   th e  h ier ar ch ical  s tr u ctu r e  o f   t h e   n et w o r k   co n s i s ts   o f   th r ee   d if f er e n t  t y p e s   o f   h e ter o g en eo u s   n o d es   th at  ar e  r esp o n s ib le  f o r   t h e  p r o ce s s   o f   s e n s in g ,   r ela y in g ,   a n d   d is s e m i n atio n .   T h ese  n o d es  ar e  co n n ec ted   to   th e   s in k   u p   to   th e  n et w o r k   co n tr o l c en ter   ( NC C ) .   Fi g u r e  2   s h o w s   th e  ch i ld /p ar en t ' s   h ier ar ch ical  n et w o r k   m o d el.           Fig u r e  2 .   C h ild /p ar en t 's h ier ar ch ical  n e t w o r k   m o d el   [ 1 1 ]       B asic  s en s in g   n o d es  ( B SNs ) :  T h ese  n o d es  ar e  u s ed   i n   s e v er al  ar ea s   w h er e  t h e y   ar e  d ep lo y ed   alo n g   th e  w al l  o f   th e   o il  p ip eli n e  to   m o n ito r   f o r   leak a g e  a n d   co r r o s io n   to   th e  o il   p ip elin e.   T h ese   n o d es  ar e  s e n s i tiv e   an d   s en d   i n f o r m atio n   to   t h e  AR N  n o d e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P erfo r ma n ce   en h a n ce me n t o f  s en s o r   n etw o r k  a r ch itectu r e  fo r   mo n ito r in g   u n d erw a ter  ...   ( W a s ee m  M.  Ja s s im )   1417   Data   r ela y   n o d es  ( D R Ns):  T h e  f u n ctio n   o f   th is   n o d e  is   to   r ec eiv e  d ata  f r o m   s en s o r   n o d es  an d   a s  th ese  n o d es  d ec id e  t h e  d ir ec ti o n   o f   s en d i n g   p ac k et s ,   d ep en d in g   o n   t h e  a m o u n t  o f   e n er g y   co n s u m ed   in   b o t h   d ir ec tio n s .   T h ese  n o d es  r ela y i n g   p ac k et s   to   th e   n e ig h b o r in g   r ela y   n o d e  to   r ea ch   o n e  o f   th e   d ata  d is s e m i n atio n   n o d es  ( DDN)   o n   th e  t w o   s id es   o f   th e  o il  p ip elin e.   Data   d is s e m i n atio n   n o d es  ( DDNs) :  T h es e  n o d es a r e   u s ed   to   co llect  d ata  f r o m   th e  r ela y   d a ta  n o d es  a n d   s en d   t h e m   to   t h e  b ase  s tatio n s   ( s in k )   i n   o r d er   to   s en d   d ata  to   t h e  n et w o r k   co n tr o l c en ter   ( NC C ) .     3 . 3 . 2 .   M ess a g es r ela y ing   s t ra t eg y   Fo r   th e  S R J   s tr ateg y ,   t h e  r ela y   n o d es r ela y ed   d ata  b ased   o n   e n er g y - co n s u m ed   in   b o t h   d ir ec tio n s   t h u s ,   ea ch   r ela y   n o d e  h as  a  p r i m ar y   p ar en t  ( DDN1 )   in   d ef a u lt  d ir ec tio n   an d   s ec o n d ar y   p ar en t  ( DDN2 )   in   o p p o s ite  d ir ec tio n   [ 1 3 ,   14 ] .   Data   r ela y   n o d e  DR N  r ec eiv e s   th e  p ac k et  f r o m   B SN s   w h er e  DR N  r elay in g   d ata  to   n eig h b o r s .   I f   t h e  n ei g h b o r   n o d e  is   n o t  ac ti v e  i n   t h e  d ef a u lt  d i r ec tio n ,   th e  j u m p   al g o r ith m   i s   w o r k ed   to   co n n ec t   th e  o th er   D R Ns.  I f   th er e  ar e  n o   av ailab le  n o d es,  in   t h i s   ca s e ,   th e  DR N  u s e s   r ed ir ec t  s tr ate g y .   E ac h   DR N  h as   in f o r m atio n   ab o u t  t h e  n ei g h b o r in g   n o d es.  T h e  r ela y i n g   o f   p ac k ets  b ased   o n   t h e  e n er g y - c o n s u m p tio n   ( E x )   i n   d ef au lt  a n d   o p p o s ite  d ir ec tio n s .   Fo r   E x 1p   <  E x 2p ,   t h e  d ir e ctio n   o f   t h e  p ac k et  is   to w ar d s   ( DDN1 ) ,   else,  th e   p ac k et  w ill  b e  to w ar d s   ( DDN2 ) .   Fig u r e  3   s h o w s   t h e  d ir ec tio n   o f   t h e  p ac k et  w h er e  th e  en er g y - co n s u m in g   b ased   o n   th e  n u m b er   o f   h o p s   i n   ea ch   d ir ec tio n .   T h er ef o r e ,   ea ch   n o d e  s h o u ld   ca lc u late  t h e  e n er g y   co n s u m ed   i n   b o th   d ir ec tio n s   to   c h o o s e  th e  lo w es t  en er g y - co n s u m in g   p at h ,   th u s ,   in cr ea s in g   t h e  d eli v er y   o f   p ac k ets  to   th e   p ar en t.           Fig u r e  3 .   P ac k ets d ir ec tio n   b ased   o n   en er g y - co n s u m ed   in   b o th   d ir ec tio n s   [ 1 1 ]       4.   P RO P O SE D  M E T H O DO L O G Y   Un d er w a ter   n e t w o r k s   d ep en d   o n   h o w   n o d es  ar e  d ep lo y ed   t o   en s u r e  co v er a g e  a n d   co m m u n icat io n   b et w ee n   n o d es .   T h e  d ep lo y m en t  s ch e m e  o f   t h e  n o d es  f o r   a  1 , 0 0 0   m eter   o il  p ip eli n e  i n cl u d es  th e   d ep lo y m e n t   o f   s e n s o r s   f r o m   t h e  p o in t  2 5   m eter s ,   a n d   t h e  s e n s o r s   ar e   d ep lo y ed   ev er y   5 0   m e ter s .   Fo r   th e  D R Ns ,   t h e   d ep lo y m en t   s c h e m e  s tar ts   f r o m   t h e  p o i n t  5 0   m eter s   a n d   ar e   d ep l o y ed   e v er y   1 0 0   m eter s .   AR Ns   ar e  d ep lo y ed   s tar tin g   f r o m   t h e  p o in t   1 0 0   m eter s   an d   d ep lo y ed   e v er y   2 0 0   m eter s .   As   f o r   t h e  DD Ns ,   t h e  d ep lo y m en t   s c h e m e   is   at  p o in t 0   m eter s   a n d   1 , 0 0 0   m eter s .   Fi g u r e  4   s h o w s   t h e  d ep lo y m e n t o f   h eter o g en eo u s   n o d es a r o u n d   th e  w al l   o f   o il p ip elin e  b y   d eter m i n i n g   th e  tr an s m is s io n   r an g es o f   th e s e  n o d es.           Fig u r e  4 .   D ep lo y m e n t sc h e m e   o f   th e  n o d es  ar o u n d   th e  o il p i p elin e       I n   t h is   n e t w o r k ,   t h e  s e n s o r s   a r e  co n n ec ted   to   t h e  a g g r e g ati o n   r ela y   n o d e  ( AR N)   w h ic h   ad d ed   to   a   h ier ar ch ic al  n et w o r k   m o d el.   F ig u r e   5   r ep r esen ts   t h e  h ier ar ch ical  o f   a  n e w   n et w o r k   m o d el .   T h is   n o d e  co llects   an d   s e n d s   d ata  to   t h e  D R Ns   d ep en d in g   o n   t h e   ac ti v e  n o d es   in s tead   o f   o ld   s tr ateg y   w h i ch   d ep en d s   o n   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il 2 0 2 1   :   1 4 1 4   -   1423   1418   n u m b er   o f   j u m p s   p er   d ir ec tio n s .   Net w o r k   d ata  d o es  n o t  p ass   th r o u g h   A R N,   as  i n   th e  r el a y   n o d es,  b u t  o n l y   d ata  f r o m   co n n ec ted   s e n s o r s .   T h e  r o u tin g   o f   d ata   r ec eiv e d   f r o m   th e   s e n s o r s   b y   t h e  A R N  d ep en d s   o n   th e   n u m b er   o f   d ata   r ela y   n o d es c o n n ec ted   to   th is   n o d e .           Fig u r e  5 .   T h e  h ier ar ch ical  o f   p r o p o s ed   n et w o r k   m o d el       I n   t h e  p r o p o s ed   h ier ar ch ical   n et w o r k   m o d el,   s e n s o r   n o d es   r e m ai n   co n n ec ted   to   th e   n et w o r k   i f   t h e   r ela y   n o d es  f a il  b ec au s e  t h e y   ar e  lin k ed   w it h   th e  ( AR N )   n o d e  th at  is   co n n ec ted   to   o th er   DR Ns .  T h e  o v er h ea d   co m m u n icatio n   p r o ce s s   b et w e en   th e  n o d es  an d   th e  s e n s o r s   i s   less   if   t h e  s en s o r s   ar e  lin k ed   to   th e  A R N  n o d es .  Fig u r e  6   s h o w s   t h e  i m p r o v ed   SR J   alg o r it h m   ( I SR J )   w o r k ed   in   t h e  ( AR N)   n o d e.   T h is   alg o r ith m   r elie s   o n   th e   s tatu s   o f   th e  D R Ns  o n   b o th   d i r ec tio n s .   I n   th e  I SR J   alg o r it h m ,   t h e  p ac k et s   ar e  s en t   an d   th e   p r o ce s s   o f   ch an g e   d ir ec tio n   is   d o n e  b ef o r e   th e  j u m p in g   m o d e,   th er e f o r e ,   r ed u cin g   t h e  en er g y   co n s u m ed   in   AR Ns .           Fig u r e  6 .   I m p r o v ed   S R J   alg o r ith m   f o r   A R N s   n o d e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P erfo r ma n ce   en h a n ce me n t o f  s en s o r   n etw o r k  a r ch itectu r e  fo r   mo n ito r in g   u n d erw a ter  ...   ( W a s ee m  M.  Ja s s im )   1419   5.   SI M UL AT I O N  SCE NARIO S AN D  RE SUL T   T h e  p r o p o s ed   w o r k   is   i m p le m en ted   w it h   t h e  I SR J   alg o r it h m .   T h e  m ai n   p r o to co l  lay er s   o f   s en s o r   n o d es  in   t h e  n et w o r k   s i m u lati o n   ar e  p h y s ical,   li n k ,   n et w o r k ,   an d   ap p licatio n   la y er s   [ 1 5 ,   1 6 ] .   I n   th is   w o r k ,   t w o   s o f t w ar e  to o ls   ar e  u s ed   OM NeT ++   [ 1 7 ,   1 8 ] ,   an d   Ma tlab   [ 1 9 ]   b ased   o n   th eir   in te g r ati o n .  OM NeT ++   is   a   m o d u lar   a n d   f r a m e w o r k   s i m u lato r   f o r   a  s ep ar ate  ev en t  n e t w o r k   s u p p o r tin g   C ,   C   ++   la n g u a g e   [ 2 0 ,   21] .  T h e  ap p licatio n   la y er ,   n et w o r k   la y er ,   an d   li n k   la y er s   ar e  s i m u lated   u s i n g   OM NeT ++ .   T h e  p h y s ical  la y er   i s   s i m u lated   u s i n g   M A T L A B   f u n ctio ns   [ 2 2 - 24] .   T h e  m o d u lato r   in   th e  p h y s ical  la y er   is   u s ed   t o   g en er a te  a  b in ar y   p h ase - s h i f t  k e y ed   ( P SK )   w a v ef o r m .   P SK  m o d u lat io n   is   ap p lied   to   ch an g e  t h e  p h ase   o f   a  ca r r ier   w av e .    T ab le  1   r e p r esen t  t h e  s i m u lat i o n   p ar a m eter s   t h a t  w er e  ad o p ted   in   t h i s   w o r k .   T h e  s i g n al - to - n o i s e - r atio   ( SNR )   fo r   an   u n d er w a ter   ac o u s tic  s ig n al  is   m o d eled   in   th e  ( 1 )   [ 2 5 ] :           =     −     −     ( 1 )     w h er e  SL   is   th e  So u r ce   L ev el,   TL   r ep r esen t s   t h e  tr an s m is s io n   lo s s   d u e  to   t h e  u n d er w ater   en v ir o n m e n t  w h ic h   d escr ib es  th e  i m p air ed   s o u n d   o v er   a  d is tan ce ,   co n s i s ts   o f   at ten u a tio n   a n d   p r o p ag atio n   lo s s es,  an d   N L   is   t h e   No is e  L e v el.   T h e  tr an s m is s io n   lo s s   ca n   b e  o b tain ed   b ased   o n   th e  ( 2 )   [ 2 5 ] :     TL   =1 0 lo g   d   + A C   1 0 3   + T A    ( 2 )     TA   is   th e  tr a n s m i s s io n   an o m al y ,   AC   is   t h e  ab s o r p tio n   co ef f icie n t,  a n d   r ep r esen ts   t h e  d is ta n ce   b et w ee n   t w o   n o d es  ( s e n d er ,   r ec eiv er ) .   B ased   o n   ( 1 ) ,   th e  v alu e  o f   a m b ie n t  n o is e   o f   1 0   d B   an d   an   as s u m ed   SNR   o f   1 5   d B   w as   ass u m ed   a t  th e   r ec eiv er .   Dep e n d in g   o n   t h e  ab o v e  a s s u m p tio n s ,   th e   s o u r ce   le v el  i n te n s it y   ca n   b e  ex p r ess ed   as s h o w n   i n   t h e  ( 3 ) :     = +2 5   (3 )       T ab le  1 .   T h e  p ar am eter s   o f   t h e   s i m u latio n       P a r a me t e r s   V a l u e   T h e   l e n g t h   o f   P i p e l i n e   1 0 0 0   m   Ty p e   o f   n o d e s   B S N , A R N , D R N , D D N   T o t a l   N u mb e r   o f   B S N   p e r   A R N   4   ( o n e   n o d e   e v e r y   5 0   m )   T o t a l   N u mb e r   o f   D R N   1 0   ( o n e   n o d e   e v e r y   1 0 0   m )   T o t a l   N u mb e r   o f   A R N   5  ( o n e   n o d e   e v e r y   1 5 0   m )   T o t a l   N u mb e r   o f   D D N   2   ( o n e   n o d e   e v e r y   1 0 0 0   m )   R a n g e s o f   n o d e s   7 5 . 1 0 0 . 1 5 0   m   B i t   r a t e   1 0   K H z   P a c k e t   si z e   1 0 0   b y t e   H e l l o   P a c k e t   1 2   b y t e   P r o p a g a t i o n   mo d e l   U n d e r w a t e r   p r o p a g a t i o n   N u mb e r   o f   S i n k s   2   si mu l a t i o n   t i me   1 0 0 0   s       T h e  en d - to - e n d   d ela y   ( E E D)   ca n   b e  o b tain ed   [ 2 6 ] :     E E D=N   ( tp r o p ( i,  i+1 )   + tp kt )   ( 4 )     w h er e  N   r ep r esen t  t h e  h o p s   to   r ea ch   th e  d is t n atio n ,   ( tp r o p ( i,  i+1 ) )   i s   t h e  ti m e  o f   p r o p ag atio n   b et w ee n   n o d e s   ( i ,  i  +1 )   in   th e   u n d er w a ter   e n v ir o n m e n t,  a n d   tp kt   i s   t h e  t i m e  o f   d a ta  p ac k et   tr an s m is s i o n .   T h e  r esu l ts   ar e  co m p ar ed   b et w ee n   t h e  t w o   s tr ateg ies  ( S R J   an d   I SR J ) .   T h e  e x p er i m e n tal  r es u lts   ar e  co m p a r ed   r ely i n g   o n   t h e   a v er ag e  o v er h ea d ,   co m m u n ica tio n ,   en er g y   c o n s u m p tio n ,   a n d   en d - to - e n d   d ela y .     5 . 1 .     Av er a g e  o v er hea d  co m m u ni ca t io n   T h e  av er ag e  n u m b er   o f   co n tr o l  p ac k ets  s e n t  i n   t h e  r ela y   n o d es  is   m ea s u r ed   as   s h o w n   i n   F ig u r e  7 .   T h e  o v er h ea d   co m m u n icat io n   f o r   th e  I SR J   s tr ate g y   i s   ap p r o x i m atel y   5 4 %  w h ile  t h e  o v er h e ad   co m m u n icat io n   f o r   th e  S R J   s tr ateg y   is   h i g h er   at  ap p r o x im a tel y   6 3 %.  T h is   is   b ec au s e  if   t h er e  is   a  f au lt  ca s e   in   r ela y   n o d es,  th e   s en s o r   n o d es  w il l  co n ti n u e  tr y in g   to   co n tact  o t h er   r ela y   n o d es  an d   t h is   w ill   ca u s e  m o r e  r o u tin g   o v er h ea d   i n   th e  ca s e   o f   SR J .   Fo r   I S R J ,   th e  f ail u r e  o f   DR N  d o es  n o t  af f ec t  th e  s e n s o r   n o d es  a s   t h e y   a r e  co n n ec ted   to   t h e   AR Ns.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il 2 0 2 1   :   1 4 1 4   -   1423   1420       Fig u r e  7 .   Av er ag e  o v er h ea d   co m m u n icatio n       5 . 2 .     E nerg y   co ns u m pt io n   a nd   en d - to - end dela y   E n er g y   e f f icie n c y   a n d   r eliab ilit y   s h o u ld   b e  co n s id er ed   w h en   d esi g n in g   an d   d ev elo p in g   UW SN.   R eliab ilit y   r eq u ir es   a  h ig h   p er ce n tag e   o f   p ac k et  d eliv er y   a n d   h ig h   p r o d u cti v it y   s o   e n er g y   co n s u m p tio n   m u s t   b e  r ed u ce d   w it h o u t  s ac r if ic in g   n et w o r k   p r o d u cti v it y .   Fi g u r e  8   s h o w s   t h e  a v er ag e  e n er g y   co n s u m p t io n   i n   r ela y   n o d es  d u r in g   t h e  to tal  s i m u la ti o n   ti m e  f o r   ea ch   s tr ate g y .  T h e   r e s u lt s   s h o w   b etter   p er f o r m a n ce   w h e n   u s i n g   t h e  I SR J   alg o r ith m   co m p ar ed   to   th e  SR J   alg o r it h m .   Fo r   ex a m p l e,   in   th e  ca s e  o f   D R N1 0 ,   th e  en er g y   co n s u m p tio n   is   ab o u t 6 3 2 . 3   μ J   in   th e  I SR J   s tr ateg y   w h ile  i n   t h e  SR J   s tr ate g y   t h e  en er g y   co n s u m ed   is   8 1 3 . 2   μ J .           Fig u r e  8 .   E n er g y   c o n s u m p tio n   in   DR N 's i n   b o th   s tr ate g ies       T h e  g r ap h   i n   Fi g u r e   9   r ep r esen ts   t h e  e n er g y   co n s u m ed   o f   ea ch   AR N   at  t h e  to tal  s i m u lat io n   ti m e   o f   an   I SR J   s ce n ar io .   No te  th at  t h e  lev el  o f   en er g y   co n s u m p tio n   in   th e  b atter y   i s   lo w er   t h an   t h e  en er g y   co n s u m ed   in   t h e  b atter y   o f   d ata  r ela y   n o d es .  Fo r   in s ta n ce ,   t h e  m ax i m u m   e n er g y   co n s u m p tio n   o f   AR Ns  i n   th is   s ce n ar io   is   i n   n o d e  2 ,   w h ic h   is   2 3 2 . 6 2   μ J ,  w h ile  t h e  lo w e s t  e n er g y   co n s u m p tio n   i n   n o d e  1   w h ic h   i s   2 5 4 . 3   μ J .   T h is   p r o v id es  an   ad v an ta g e  to   I SR J   Stra teg y   b ec au s e  th e  p r o ce s s   o f   w o r k i n g   s en s o r   n o d es  w il l  b e  lo n g er   th an   th e   SR J   Stra teg y .  B y   ad d in g   A R N  to   th e  h ier ar ch ical  s tr u ctu r e   o f   th e  n e w   n et w o r k   m o d el ,   a  tr ad e - o f f   s h o u ld   b e   m ad e  b et w ee n   t h e  e n er g y   co n s u m ed   i n   D R Ns   an d   th e   en d - to - e n d   d ela y   d ep en d in g   o n   th e   n u m b er   o f   h o p s   ( h o w   t h e  n o d es  ar e  d ep lo y ed   o v er   o il  p ip elin e )   an d   th e  I SR J   alg o r ith m   to   p r o v id e  r eliab ilit y   d ep en d in g   o n   t h e   en d - to - en d   d ela y   a n d   t h e  e n er g y   co n s u m p tio n .   T h e  en d - to - e n d   d ela y   av er a g e  h as   b ee n   r ec o r d ed   d e p en d in g   o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P erfo r ma n ce   en h a n ce me n t o f  s en s o r   n etw o r k  a r ch itectu r e  fo r   mo n ito r in g   u n d erw a ter  ...   ( W a s ee m  M.  Ja s s im )   1421   th e  h o w   m an y   a cti v e  r ela y   n o d es  is   av a ilab le .   Fo r   ex a m p l e,   in   ca s e  t h er e  ar e  7   o r   8   ac tiv e  r ela y   n o d es  th e   av er ag e  e n d - to - en d   d ela y   f o r   SR J   s tr ate g y   i s   1 . 0 0 2   s   an d   1 . 2 3   s   r esp ec tiv el y   w h ile  i n   I SR J   s tr ateg y   i s   0 . 9 4 4   s  an d   1 . 2 8 0 1   s   r esp ec tiv el y .   Fi g u r e  1 0   r ep r esen ts   th e  en d – to – en d   d ela y   o f   t w o   s tr ate g ies .           Fig u r e  9 .   E n er g y   c o n s u m p tio n   in   A R N 's i n   I SR J   s tr ateg y           Fig u r e  1 0 .   A v er a g e  e nd - to - e n d   d elay       6.   CO NCLU SI O N     I n   th i s   w o r k ,   t h e  o il  p ip elin e  m o n ito r i n g   d ep lo y m en t  s ch e m e  is   d esi g n ed   an d   i m p le m e n ted   w ith   a   h ier ar ch ical   s tr u ctu r e   o f   t h e   p ar en t/ch ild   s y s te m   b y   ad d in g   AR N  n o d e   b ased   o n   a   lin ea r   d ep lo y m e n t   alg o r ith m   to   d ep lo y   n o d es  th a t   p r o v id e  co m p lete  co v er ag e  o f   th e  o il  p ip elin e   d esp ite  th e  in cr ea s e  i n   co s t .   I n   SR J   s tr ateg y   th e  s e n s o r   n o d es   ar e  co n n ec ted   to   th e  r elay   n o d e s   in   th e  S R J   s tr ateg y   a n d   if   th er e  is   a  f au lt  ca s e  in   D R Ns,  t h e  s e n s o r   n o d es  tr y   to   co n n ec t  o t h er   DR N.   T h is   i n cr ea s es  t h e  co n tr o l  p ac k ets,  t h er ef o r e,   in cr ea s e s   th e  a v er ag e  o v er h ea d   co m m u n ica tio n .   T h e  S R J   al g o r ith m   b ased   o n   t h e  n u m b er   o f   h o p s   to   s en d   p ac k ets   to w ar d   th e  least  e n er g y   p ath   i s   i m p r o v ed   an d   i m p le m e n ted   in   A R N  n o d e   b y   r el y in g   o n   a ctiv e  r ela y   n o d es  in   each   d ir ec tio n s   r ath er   t h an   t h e  n u m b er   o f   h o p s   o n   ea ch   s i d e  to   r e d u ce   ti m e   an d   en er g y   co n s u m p t io n   an d   r ed u ce   th e  n u m b er   o f   ti m e s   in cr ea s ed   tr an s m i s s io n   r an g e  i n   DR Ns  to   ac h ie v e  h i g h er   r eliab ilit y ,   t h er ef o r e ,   th e   n et w o r k   is   f a u lt - to ler an t .   W h e r e  it  is   n o ticed   th at  t h e  d if f er en ce   in   e n d - to - en d   d ela y   b et w e en   t w o   s tr ateg ies  i s   in   m ill is ec o n d s   i n   t h e  d i f f er en t c ase s   d ep en d in g   o n   t h e  n u m b er   o f   r el a y   n o d es.  T h u s   it   is   a cc ep tab le  in   a  h ar s h   u n d er w ater   en v ir o n m e n t.  As  t h e  av er ag e  e n er g y   co n s u m p tio n   d ec r ea s ed   b y   2 0 . 3 %  in   th e  n et w o r k .   T r ad e - o f f s   b et w ee n   en er g y   co n s u m p tio n   an d   en d - to - e n d   d ela y   h a s   s h o w n   t h at  t h e  n et w o r k   is   n o t  m u ch   af f ec ted   b y   t h e  en d - to - en d   d ela y ,   i n   ad d itio n ,   th e  en er g y   co n s u m ed   i n   th e  I S R J   s tr ateg y   is   lo w er   th a n   i n   S R J   s tr ateg y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 ,  A p r il 2 0 2 1   :   1 4 1 4   -   1423   1422   ACK NO WL E D G E M E NT S   T h e  au th o r s   u n an i m o u s l y   t h an k   t h e  r ev ie w er s   a n d   th e  j o u r n a l's   s ta f f   f o r   th eir   u s e f u l  i n s tr u c tio n s   t h a t   en h a n ce   t h e  p ap er ’ s   q u alit y .       RE F E R E NC E S     [1 ]   N.  M o h a m e d ,   I.   Ja w h a r,   J.  A l - Ja ro o d i  a n d   L .   Z h a n g ,  “ M o n it o rin g   Un d e rw a ter  P i p e li n e s  Us in g   S e n so r  Ne tw o rk s,”   in   2 0 1 0   IEE E  1 2 t h   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Hi g h - Per fo rm a n c e   Co mp u t in g   a n d   Co mm u n ica ti o n s  ( HPCC) ,  M e lb o u rn e ,   V IC ,   2 0 1 0 ,   p p .   3 4 6 - 3 5 3 .   [2 ]   C.   M .   G .   G u ss e n ,   e t  a l. ,   “ A   S u rv e y   o f   Un d e r w a ter  W irele ss   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o lo g ies , ”   J CIS ,   v o l.   3 1 ,   n o .   1 ,   p p .   2 4 2 - 2 5 5 ,   2 0 1 6 .     [3 ]   T .   C.   Ya n g ,   “ P ro p e rti e s  o f   u n d e rw a t e r  a c o u stic  c o m m u n ica ti o n   c h a n n e ls  in   sh a ll o w   w a ter,”  T h e   J o u rn a l  o f  t h e   Aco u stica l   S o c iety   o f  Ame ric a ,   v o l.   1 3 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 9 - 1 4 5 ,   2 0 1 2 .   [4 ]   P .   A .   v a n   Walre e ,   e t   a l. ,   “ S tretc h e d - e x p o n e n ti a l  Do p p ler  sp e c tra  in   u n d e rw a ter  a c o u stic  c o m m u n ica ti o n   c h a n n e ls,”  T h e   J o u r n a l   o f   th e   Ac o u stica l  S o c iety   o f  Ame ric a ,   v o l .   1 2 8 ,   n o .   5 ,   p p .   EL 3 2 9 – EL 3 3 4 ,   2 0 1 0 .   [5 ]   S.  Va rsh n e y ,   e t  a l. ,   “ A   c o m p a ra ti v e   stu d y   o f   h iera rc h ica l  ro u ti n g   p ro to c o ls  in   w irele ss   s e n so r  n e tw o rk s , ”   2 0 1 5   2 n d   In ter n a t io n a l  Co n fer e n c e   o n   Co mp u ti n g   f o r  S u st a in a b le  Glo b a l   De v e lo p me n t  ( INDIACo m) ,   Ne w   D e lh i ,   2 0 1 5 ,     p p .   1 0 1 8 - 1 0 2 3 .   [6 ]   G .   T u n a   a n d   R.   Da s,  “ T ra d e - o f f  A n a l y sis  o f   Un d e rwa ter  Ac o u stic  S e n so r  Ne tw o rk s, ”   IOP  Co n fer e n c e   S e rie s:   M a ter ia ls S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   v o l.   2 3 5 ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 6 .    [7 ]   N.  M o h a m e d ,   e t  a l. ,   “ S e n so r  N e tw o rk   A r c h it e c tu re s  f o r  M o n it o rin g   Un d e rw a ter  P i p e li n e s,”   S e n so rs ,   v o l.   1 1 ,     n o .   1 1 ,   p p .   1 0 7 3 8 - 1 0 7 6 4 ,   2 0 1 1 .   [8 ]   M .   Z.   A b b a s,  e t  a l . ,   “ S c a lab le   No d e s  De p lo y m e n t  A lg o rit h m   f o r  th e   M o n it o rin g   o f   Un d e r w a t e r  P i p e li n e , ”   T EL KOM NI K A   T e lec o mm u n ic a ti o n   C o mp u ti n g   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l ,   v o l .   1 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 8 3 - 1 1 9 2 ,   2 0 1 6 .     [9 ]   Z.   A h m e d   a n d   K.   A .   Ba k a r,   “ A n   En h a n c e d   Un d e rw a ter  L in e a r  W i re les s  S e n so r  Ne tw o rk   De p lo y m e n t  S trate g y   f o r  Da ta Co ll e c ti o n , ”   I n t e rn a ti o n a l   J o u rn a l  o f   I n n o v a ti v e   Co m p u ti n g ,   v o l.   8 ,   n o .   4 ,   p p .   3 9 - 4 5 ,   2 0 1 8 .   [1 0 ]   E.   F .   F a rid ,   A .   A .   M a h m o u d   a n d   A .   M .   Ba h a a - El d in ,   “ A d a p ti v e   S m a rt  Re d irec t  a n d   Ju m p   A lg o rit h m   ( A S RJ)   f o r   W irele ss   S e n so r  Ne tw o rk s,”   in   2 0 1 5   T e n t h   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co m p u ter   En g in e e ri n g   &   S y ste ms   ( ICCES ) ,   Ca iro ,   Eg y p t ,   2 0 1 5 ,  p p .   2 4 7 - 2 5 2 .   [1 1 ]   N.  M o h a m e d ,   I.   Ja w h a r,   J.  A l - Ja ro o d i  a n d   L .   Z h a n g ,   “ M o n it o rin g   Un d e rw a ter  P i p e li n e s  Us in g   S e n so r  Ne tw o rk s,”   in   2 0 1 0   IEE E  1 2 t h   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Hi g h - Per fo rm a n c e   Co mp u t in g   a n d   Co mm u n ica ti o n s  ( HPCC) ,  M e lb o u rn e ,   V IC ,   2 0 1 0 ,   p p .   3 4 6 - 3 5 3 .     [1 2 ]   M .   Zi m m e rli n g ,   “ En e rg y - e ff icie n t  ro u ti n g   in   l in e a r  w irele ss   se n so r  n e tw o rk s,”   in   M o b il e   Ad h o c   a n d   S e n s o r  S y ste ms ,   2 0 0 7 .   [1 3 ]   Z.   G u o ,   e t  a l. ,   “ G RE:   G ra d e d   Re sid u a l  En e rg y   Ba s e d   L i f e ti m e   P r o l o n g in g   A lg o rit h m   f o r  P ip e l in e   M o n it o rin g   S e n so r, ”   in   2 0 0 8   Ni n th   I n ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   P a ra ll e l  a n d   Distri b u te d   Co mp u ti n g ,   Ap p li c a ti o n s  a n d   T e c h n o l o g ies ,   2 0 0 8 ,   p p .   2 0 3 - 2 1 0 .   [1 4 ]   I.   Ja w h a r,   e t  a l. ,   “ Da ta  Co m m u n ica ti o n   in   L in e a r  W irele s s  S e n so r  Ne t w o rk s  Us in g   Un m a n n e d   A e rial  V e h icle s,”   2 0 1 4   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Un ma n n e d   Ai rc ra ft   S y ste ms   ( IC UAS ) ,   Orla n d o ,   2 0 1 4 ,   p p .  43 - 51 .   [1 5 ]   M .   Zi m m e rli n g ,   e t  a l. ,   “ L o c a li z e d   p o w e r - a w a re   ro u ti n g   in   li n e a r  w irele ss   se n so r  n e tw o rk s,”   in   CAS E M ANS ,   2 0 0 8 .   [1 6 ]   T .   Ra u lt ,   e t  a l. ,   “ E n e rg y   e ff i c ien c y   in   w ir e les s  se n so r  n e tw o rk s:  A   to p - d o w n   su rv e y , ”   Co mp u ter   Ne two rk s ,   v o l.   6 7 ,   p p .   1 0 4 - 1 2 2 ,   2 0 1 4 .   [1 7 ]   “ T h e   OMNe T + + /M iX iM   f ra m e wo rk - Us e r  M a n u a l , ”  2 0 1 5 .   [ O n li n e ] .   A v a il a b le:   h tt p :/ /m ix i m .   so u rc e f o rg e . n e t/ .   [1 8 ]   P r o a k is J .   G .,   “ Dig it a l  c o m m u n ic a ti o n s ,”   3 rd   e d . ,  Ne w  Y o rk ,  M c Gr a w  Hill ,   1 9 9 5 .   [1 9 ]   M .   M u ra d ,   e t  a l. ,   “ A   S u rv e y   o n   Cu rre n t  Un d e rw a ter  A c o u stic  S e n so r  Ne tw o rk   A p p li c a ti o n s,”   IJ C T E ,   v o l.   7 ,   n o .   1 ,   p p .   5 1 - 5 6 ,   2 0 1 4 .     [2 0 ]   B.   Ha sa n n e z h a d ,   “ S im u latio n   o f   M o b il e   Hy d ro a c o u stic  Co m m u n ica ti o n s  in   Un d e rw a ter  A c o u stic  S e n so r   Ne tw o rk s,”   M a ste r  o f   Co m p u ter  S c ien c e ,   Ca rleto n   U n iv e rsity ,   Ott a wa ,   On tario ,   2 0 1 5 .   [2 1 ]   A b d e lk a re e m   A .  E . ,  e t  a l. ,   “ Ad a p ti v e   ti m e   v a r y in g   D o p p ler  s h if t  c o m p e n sa ti o n   a lg o rit h m   f o r  OFDM - b a se d   u n d e rw a ter   a c o u stic c o m m u n ica ti o n   sy ste m s ,”   Ad   Ho c   Ne two rk s ,   v o l.   45 ,   p p .   1 0 4 - 1 19 ,  2 0 1 6 .   [2 2 ]   I.   M a th W o rk s,  “ M ATLA B:  th e   lan g u a g e   o f   t e c h n ica l  c o m p u ti n g ,”   De sk to p   to o ls  a n d   d e v e lo p me n t  e n v iro n me n t ,   v e rs io n   7 ,   v o l.   9 ,   2 0 0 5 .     [2 3 ]   A b d e lk a re e m   A .  E . ,  e t  a l. ,   “ De sig n   a n d   Im p le m e n tatio n   o f   a n   E m b e d d e d   S y ste m   f o r  S o f twa re   De f in e d   Ra d io ,”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   7 ,   n o .   6 ,  p p .   3 4 8 4 - 3 4 9 1 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   B.   S .   Bo r o w sk i,   “ A p p li c a ti o n   o f   c h a n n e l  e stim a ti o n   to   u n d e rw a ter, ”   A c o u stic  c o m m u n ica ti o n   P h D  th e sis,  S tev e n s  In stit u te  o f   T e c h n o lo g y ,   Ca stle P o in t   o n   Hu d so n ,   Ho b o k e n   NJ ,   2 0 1 0 .     [2 5 ]   M .   Ba rb e a u ,   e t  a l. ,   “ S im u latio n   o f   Un d e r w a ter  Co m m u n ica ti o n s  with   Co l o re d   No ise   A p p ro x im a ti o n   a n d   M o b il it y , ”   2 0 1 5   IEE E  2 8 t h   Ca n a d i a n   Co n fer e n c e   o n   El e c trica l  a n d   Co mp u ter   En g in e e rin g   ( CCECE ) ,   Ha li fa x ,  2015 ,     p p .   1 5 3 2 - 1 5 3 7 .   [2 6 ]   W .   A .   Ku p e r m a n   a n d   P .   R o u x ,   “ Un d e rw a ter  A c o u stics , ”   in   T .   D.   Ro ss in g   (e d ),   S p ri n g e r  Ha n d b o o k   o f  Aco u stics ,   Ne w   Yo rk ,   S p rin g e r  Ne w   Yo rk ,   2 0 1 4 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P erfo r ma n ce   en h a n ce me n t o f  s en s o r   n etw o r k  a r ch itectu r e  fo r   mo n ito r in g   u n d erw a ter  ...   ( W a s ee m  M.  Ja s s im )   1423   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        Wa se e m   M .   J a ss i m   Als h a h e e n   is  g ra d u a ted   o f   Co m p u ter  En g i n e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   Ba sra h   Ira q   (2 0 0 3 ).   Re c e iv e d   h is  m a ste r ' s  d e g r e e   in   th e   n e tw o rk   e n g in e e rin g   a n d   in tern a ti o n a l   in tern e t  tec h n o lo g y   f ro m   Un iv e rs it y   o f   A ln a h ra in   Ba g h d a d   (2 0 2 0 ).   His  in tere st   f ield s  a re   in   th e   In f o rm a ti o n   a n d   C o m m u n ica ti o n   T e c h n o lo g y .   Cu re n tl y ,   h e   is  w o rk in g   in   Ba sra h   o il   c o m p a n y  (BOC) .     E - m a il :  w a s si m . m o h a m m e d @c o ie - n a h ra in . e d u . i q ,  w a ss i m . h wm @ g m a il . c o m .           A m m a r   E.   Abd e l k a r e e m   Al - Q a ss a b   re c e i v e d   a   d e g re e   i n   c o m p u ter  e n g in e e rin g   in   1 9 9 2   f ro m   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y ,   B a g h d a d   a n d   a   M . S c .   c o m p u ter  e n g in e e rin g   in   2 0 0 3   f ro m   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o l o g y ,   Ba g h d a d .   He   re c e iv e d   a   P h . D.  d e g re e   in   c o m p u te r  e n g in e e rin g   f ro m   Ne wc a stle   Un iv e rsit y , UK   in   2 0 1 2 .   H is  tea c h in g   e x p e rien c e   in   c o m p u ter  a r c h it e c tu re   a n d   m icro p r o c e ss o rs | ,   c o m p u ter  n e tw o rk s,  m o b il e   w ir e les s   c o m m u n ica ti o n s ,   n e tw o rk s   e m b e d d e d   sy ste m s,  m o d e rn   n e tw o rk s  tec h n o lo g ies ,   d ig it a l  si g n a l  p ro c e ss in g   a n d   w irele ss   c o m m u n ica ti o n s .   Cu rre n t ly ,   h e   is  A s st .   P r o f e ss o r   a t  n e tw o rk   e n g in e e rin g   d e p a rtm e n t,   Co ll e g e   o f   In f o r m a ti o n   En g in e e rin g ,  A ln a h ra in   u n iv e rsty .     E - m a il :  :  a m m a r. e @c o ie - n a h ra in . e d u . i q ,  a m m a r. a l g a ss a b @ g m a il . c o m .        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.