I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   6 ,   No . 1 Ma r ch   2 0 1 7 ,   p p .   6 ~1 1   I SS N:  2252 - 8814          6       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 J AAS   Co ng estio n Aw a r e Multi - p a th  Ro u ting Proto co l w ith  Lo a Ba la ncing       K . Sa ng ee t ha   Su priy a 1 ,   M . G o pi Cha nd 2 K . Ra j a   Sek ha r 3   1 KL   Un iv e rsit y ,   V ij a y a w a d a ,   In d i a   2 V a rd h a m a n   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   Hy d e ra b a d ,   INd ia   3 KL   Un iv e rsit y ,   V ij a y a w a d a ,   In d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   6 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Feb   8 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Feb   1 8 ,   2 0 1 7       T h e   m u lt i - p a th   ro u ti n g   p ro t o c o is  o n e   o f   th e   a p p r o a c h e u se d   to   h a v e   les s   o v e rh e a d ,   b e tt e b a n d w id th   c o st  t h ro u g h   th e   lo a d   d istri b u t io n   a m o n g   a   s e o p a th s.  Ho w e v e r,   d u e   to   th e   in terf e re n c e   o f   th e   p a th d u ri n g   th e   c o m m u n ica ti o n ,   it   in c re a se th e   e n d   to   e n d   d e lay   a n d   d o   n o t   w o rk   w e ll   u n d e a   h ig h ly   c o n g e ste d   n e t w o rk .   We  h a v e   p ro p o se d   t h e   c o n g e stio n   a wa re   m u lt i - p a th   r o u ti n g   p ro to c o w it h   lo a d   b a lan c in g .   T h e   p a p e e x p lain t h e   p ro b lem   a ss o c iate d   w it h   th e   e n d - to - e n d   d e la y .   It  d e a ls  w it h   th e   p ro b lem   o f   c h a n n e in terf e re n c e   d u rin g   th e   M u lt i - p a t h   c o m m u n ica ti o n .   It  su g g e sts   th e   c o n g e stio n   c o n tro m e c h a n ism to   i m p ro v e   th e   p ro to c o p e rf o rm a n c e .   It  p ro p o se a n   a d d it iv e   in c re a se m u lt ip li c a ti v e   d e c re a se   a n d   f a st  re tran s m it a n d   re c o v e r y   p ro c e ss   a n d   a lso   it   su g g e st  th e   a l g o rit h m   f o lo a d   b a lan c in g   sc h e m e .   In   o rd e to   m in im iz e   th e   c o n g e stio n   f o rm a ti o n ,   it   se lec ts  th e   n o d e   d isj o in t   p a th f o r   c o m m u n ica ti o n .   T h e   c o rre latio n   fa c to a m o n g   th e   se l e c ted   m u lt ip le  p a th a re   c a lcu late d .   It  c a lcu late th e   c o n g e stio n   f o rm a ti o n   in   th e   n e tw o rk .   It  c o m p a re s   th e   p ro p o se d   M P p r o t o c o w it h   o rd in a ry   DSR  th ro u g h   th e   sim u latio n   a n d   th e   sim u latio n   re su l ts  a re   d isc u ss e d .   K ey w o r d :   Mu lti - p ath   R o u t in g   C o n g esti o n   C o r r elatio n   f ac to r   L o ad   b alan cin g   Dis j o in t p ath s   Co p y rig h ©   201 7   In s t it 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 :   K. San g ee t h Su p r i y a ,   R esear ch   Sch o lar ,   K L   Un i v er s it y ,   Vij a y a w ad a,   I n d ia   E m ail:  s a n g ee t h as u p r i y a k @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h m u lti - p at h   r o u ti n g   p r o t o co is   o n o f   th ap p r o ac h es  u s ed   to   h a v le s s   o v er h e ad ,   b ette r   b an d w id t h   co s t   t h r o u g h   th e   l o ad   d is tr ib u tio n   a m o n g   s et   o f   p ath s .   Ho w e v er ,   d u to   th e   in ter f er en ce   o f   th e   p ath s   d u r in g   t h co m m u n icat io n ,   it  in cr ea s es  t h en d   to   en d   d elay   a n d   d o   n o w o r k   well  u n d er   h ig h l y   co n g es ted   n et w o r k . [ 1 ] [ 3 ]   T o   m ai n tai n   a n d   allo ca te  n et wo r k   r eso u r ce s   e f f ec ti v el y   a n d   f air l y   a m o n g   a   co llectio n   o f   u s er s   is   a   m aj o r   is s u e.   T h r eso u r ce s   s h ar ed   m o s t l y   ar t h b an d w id t h   o f   t h l in k s   an d   th e   q u eu es  o n   th r o u ter s   o r   s w itc h es.  T h d ata  p ac k ets  ar q u eu ed   in   t h ese  q u e u es  a w ait in g   t r an s m is s io n .   W h e n   to o   m an y   p ac k ets   ar co n te n d in g   f o r   s a m li n k ,   t h q u e u o v er f lo w s   a n d   p ac k et s   h av e   to   b d r o p p ed .   W h en   s u c h   d r o p s   b ec o m co m m o n   e v en t s ,   t h n et w o r k   is   c alled   co n g e s tio n . [ 4 ] [ 6 ]   Hen c e,   th m u lti - p ath   co m m u n icatio n   is   an   o p ti m ize d   s o lu tio n   f o r   th e   co n g esti o n   m i n i m izatio n   ( R o n   B an n e r   an d   A r iel   Or d a,   2 0 0 9 B .   Sas th ir i a n d   T .   P r ak ash ,   2 0 1 2 ) .   I n   th is   p ap er ,   th co n g esti o n   a w ar m u lti p o in t r ela y   p r o to co l is p r o p o s ed .     1 . 1   So urce   No de   I n itiall y ,   th s o u r ce   n o d d o es  n o h av t h lo ca tio n   i n f o r m a tio n   o f   th d est in at io n   n o d e.   T h er ef o r e,   it   b r o ad ca s ts   th R R E m e s s ag f o r   th r o u te  d i s co v er y .   T h R R E ca r r ies  t h s o u r ce   I D,   d esti n atio n   I D,   an d   p ath   v ec to r   w h ich   co n t ain s   t h r ela y in g   n o d I D,   an d   th a m o u n o f   t h tr af f ic  t h r elay in g   n o d h as   d eliv er ed .   T h R R E i s   a g ai n   f o r w ar d ed   f r o m   t h e   n ei g h b o r i n g   n o d es   till   t h d esti n atio n   n o d is   r ea ch ed ;   th i s   m ec h a n i s m   i s   k n o w n   as  f lo o d in g .   [ 7 ] Af ter   b r o ad ca s tin g   th R R E m es s ag e,   th s o u r ce   n o d w a its   f o r   R R E P   p ac k ets  till   p r ed ef in ed   a m o u n o f   ti m e.   On ce   th i s   a m o u n o f   ti m h a s   ex p ir ed   af ter   b r o ad ca s tin g   R R E Q   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       C o n g esti o n   A w a r Mu lti - P a th   R o u tin g   P r o to co l W ith   Lo a d   B a la n cin g   ( K.   S a n g ee th a   S u p r iya )   7   p ac k et,   an d   n o   R R E P   p ac k et  h as  r ec ei v ed   th e   s o u r ce   n o d ag ai n   b r o ad ca s ts   th e   R R E m es s ag e.   O n ce   t h e   s o u r ce   n o d r ec eiv es  R R E P   p ac k et,   it  co m es  to   k n o w   t h at  a   r o u te  h as  b ee n   b u ilt  an d   s tar t s   tr an s m itti n g   d ata  p ac k ets v ia  r ec eiv ed   r o u te .     1 . 2   I nte r m edia t No des   W h en   t h i n ter m ed iate  n o d r ec eiv es  t h i s   R R E p ac k et,   it  f ir s ch ec k s   it s   r o u ti n g   tab le,   w h eth er   it s   an y   o f   t h n ei g h b o r in g   n o d es  ac tiv f o r   th a i n s ta n o f   ti m e.   I f   y es,  t h e n   it  d r o p s   t h R R E p ac k et,   else   ad d s   its   n o d I D,   lo ad   in f o r m atio n   in   t h p at h   v ec to r   o f   t h R R E p ac k et   an d   a g ai n   r eb r o ad ca s it.  W h e n   a n   in ter m ed iate  n o d r ec eiv es  t h e   R R E P   p ac k et,   it  f ir s u p d ates  its   r o u ti n g   tab le  a n d   th T T L   v alu e s   ar lis ted   in   th R R E P   p ac k et  alo n g   w it h   t h ca c h i n f o r m atio n   a n d   t h en   u n icast  th i s   R R E P   p ac k et  a n d   w ait s   f o r   th d at a   p ac k ets  to   ar r iv e.   W h e n   t h in ter m ed iate  n o d r ec eiv e s   t h d ata  p ac k ets,  t h $ ttl   v al u e   r ep lace s   th T T L   v alu e. [ 7 ]   On ce   t h i s   $ ttl  ti m i s   o u t h f lag   b it  i s   r eset.  W h e n   an   i n ter m ed iate  n o d r elay s   d ata  p ac k et,   th e n   f o r   ev er y   d ata  p ac k et  b ein g   r e la y ed   it  u p d ates  it s   r o u tin g   ta b le  u s i n g   t h r esp ec ti v lo ad   in f o r m atio n   a n d   $ ttl  v alu b ei n g   d e f i n ed .     1 . 3   Dest ina t io n   No de   On ce   th d esti n atio n   n o d r ec eiv es  t h R R E m e s s a g e,   it  f i r s r ec o r d s   th T T L   v alu d ef i n ed   in   th e   R R E Q   p ac k et  f o r   th at  r esp ec tiv r o u te  an d   w ait s   f o r   p r ed ef in ed   a m o u n o f   ti m to   co llect  o th er   R R E Q   m es s ag e s .   So o n   af ter   t h co ll ec tio n   o f   r o u te  in f o r m a tio n ,   t h d esti n atio n     n o d ch o o s es  t h b est  n o d w h o s e   p ath   lo ad   is   least  a m o n g   all  t h av ailab le  p ath s .   T h d esti n atio n   n o d e,   th e n   s i m p l y   s w ap s   th p ath   v ec to r   o f   th c h o s en   r o u te  an d   a f ter   att ac h in g   t h ca lc u lated   $ ttl  v al u i n   th ti m f ield   o f   t h R R E P   p ac k et  f o r w ar d s   th R R E P   m es s a g an d   s i m u ltan eo u s l y   s et  it s   f lag   b it.[ 7 ]   W h en   a n   in ter m ed iate  n o d r ec ei v es  t h i s   R R E P   p ac k et,   it  f ir s s ets  its   ac t iv i t y   f lag ,   i.e .   f lag   1   t h e n   a f ter   r ec o r d in g   t h i n f o r m atio n   i n   it s   r o u te  ca c h e,   u n ica s th i s   R R E P   p ac k et   to   th n ex h o p   n o d d ef i n ed   i n   th p at h   v ec to r   o f   th e   R R E P   p ac k et.   W h e n   t h e   s o u r ce   n o d r ec eiv es  th i s   u n ic ast  R R E P   p ac k et,   it  co m e s   to   k n o w   t h at  r o u te  h as  b ee n   b u ilt  an d   th en   f ir s s et   its   f la g   b it   an d   t h e n   s tar ts   d ata   tr an s m i s s io n .   W h e n   a n y   o f   t h in ter m ed iate  r ela y i n g   n o d es   m o v e s   a w a y   f r o m   th tr a n s m i s s io n   r an g o f   i ts   u p s tr ea m   n eig h b o r   d u to   m o b ilit y ,   i ts   u p s tr ea m   n ei g h b o r   i n f o r m s   th e   s o u r ce   n o d th r o u g h   t h R E R R   m e s s ag e.   T h s o u r ce   n o d u p o n   r ec eiv i n g   R E R R   m e s s a g a g ai n   f lo o d s   t h R R E Q   m es s ag e   to   o b tain   t h o p ti m al  r o u te  a n d   p r o ce s s   o f   r o u te  co n s tr u ctio n   is   r ep ea ted .   T h n et w o r k   lo ad   b alan cin g   is   a c h ie v ed   th r o u g h   n o d an d   lin k   d is j o in t p ath   co m m u n icatio n .       2.   CO NG E S T I O CA L CU L A T I O N   T h p ath s   th at  ar les s   co n g ested   ca n   ca r r y   m o r p ac k et s .   I n   MP R ,   th co n g e s tio n   v alu e s   ar e   co m p u ted   t h r o u g h   th e   m ea s u r e m en ts   o f   q u e u d ata   p ac k ets ,   n u m b er   o f   p ac k et s   d r o p p ed   at  ea ch   n o d e,   an d   n u m b er   o f   R ea d y   to   Se n d   ( R T S)  p ac k et  u s ed   to   s e n d   d ata  p ac k ets.[ 1 0 ] [ 1 1 ]   T h f o llo w i n g   eq u at io n   u s ed   to   f i n d   th co n g esti o n   m e tr ic:     Av g _ q _ len g t h   1     A v g _ q _ len   / ( n   *   q _ len g t h )                         ( 1 )     # Dr o p   1     n o _ Dr o p _ P ac k et   / n o _ Sen tP k t                           ( 2 )     # R T S =   1     n o _ R T S_ I g n o r / ( 7   *   n o _ Se n tP k t)                         ( 3 )   W h er n   is   t h n u m b er   o f   ti m e s   q u eu le n g th   i s   ca lcu lated   an d   7   is   th m a x i m u m   r etr an s m i s s io n .   No d e_ co n g esti o n   ( Av g _ q _ len g t h   # Dr o p   # R T S)/3 . 0                       ( 4 )   W h en e v er   n o d s e n d s   t h R R E p ac k et,   ea ch   R R E p ac k e co n tain s   co n g es tio n   f ield   t o   s to r th co n g es tio n   at tr ib u te.   W h e n e v e r   th i n ter m ed iate  n o d r ec eiv es  th e   R R E p ac k e t,  it  m u ltip lies   t h co n g es tio n   v alu i n   th R R E p ac k et  u s in g   t h in d i v id u al  n o d co n g esti o n   v al u e.   T h r esu lt  is   lin ea r   v alu an d   it  is   co n v er ted   in to   n o n   li n ea r   u s in g   th f o llo w i n g   eq u a tio n :   Ne w   C o n g est io n   1   -   ( 1     cu r r en t c o n g e s tio n ) 3                         ( 5 )   T h len g t h   ef f ec t h q u alit y   o f   th p ath ,   t h s h o r tes an d   l ea s co n g e s ted   r o u tes  ar co m p r o m i s ed Fin al  Qo ( Ne w   C o n g esti o n )   L ,   w h er L   i s   th len g t h   o f   th r o u te.   Fin al  Qo is   u s ed   at  s o u r ce   n o d es  as  m ea s u r o f   t h b est p ath .   T h h ig h er   t h f i n al  Qo m ea n s   t h b etter   in   co n g es tio n   a n d   len g th .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l 6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   201 7 :      11   8   3.   CO NG E S T I O CO N T RO L   T H RO UG H   L O AD  B AL A NCIN G     T h co n g esti o n   co n tr o m et h o d s   ca n   b r o u ter   ce n tr ic  o r   h o s t/n o d ce n tr ic.   I n   ex i s ti n g   c o n g es tio n   co n tr o m eth o d s ,   th s o u r ce   n o d is   in f o r m ed   ab o u th co n g e s tio n   i n   th n et w o r k .   T h er ef o r e,   eith er   it  m a y   s lo w   d o w n   t h p ac k et  tr a n s m is s io n   r ate  o r   f i n d   an   alter n at r o u te  w h ic h   m a y   n o n ec es s ar il y   b an   o p ti m al   r o u te( T o m   Go f f   et   al.   2 0 0 1 ) .   I m u s t   b p o in ted   o u th at   all  t h co n g est io n   co n tr o m et h o d s   ar ab le  to   in f o r m   th s o u r ce   ab o u t   t h co n g e s tio n   p r o b le m .   I t   t r ies   to   b alan ce   t h tr a f f ic  lo ad   ( Si u li   R o y   et   al.   2 0 0 3 ; Fen g f u   Z o u   et  al  2 0 0 7 ) .   T h p r ed o m i n an t   ex a m p le   o f   e n d - to - e n d   co n g es tio n   co n tr o i n   u s e   to d a y   t h at  i m p le m e n ted   u s i n g   T C P .   T h ess en t ial  s tr ateg y   o f   T C P   is   to   s en d   t h p ac k ets  i n to   t h n et w o r k   w i th o u t   r e s er v atio n .   T h T C ass u m e s   o n l y   First i n   Fir s t o u t   ( FIFO)   q u eu i n g   i n   t h n et w o r k   r o u ter s ,   b u t a l s o   w o r k s   w it h   f air   q u eu in g .     3 . 1   Addi t iv I ncre a s e/M ultiplica t iv Dec re a s e   T h T C P   m ai n tai n s   n e w   s tat v ar iab le  f o r   ea ch   co n n ec tio n ,   ca lled   co n g esti o n   w i n d o w   to   li m it  h o m u c h   d ata  is   al lo w ed   to   h a v in   tr an s it  at  g iv e n   ti m e.   T h co n g esti o n   w in d o w   i s   co n g es tio n   co n tr o l s   co u n ter p ar to   f lo w   co n tr o l‘ s   ad v er tis ed   w i n d o w .   T h T C P   is   m o d i f ied   s u c h   t h at  th e   m a x i m u m   n u m b er   o f   b y te s   o f   u n ac k n o w led g ed   d ata  allo w e d ,   b u it  is   t h m in i m u m   o f   th co n g e s tio n   w i n d o an d   th ad v er tis ed   w i n d o w .     Ma x   W in d o w   MI ( C o n g es tio n   W in d o w ,   A d v er tis ed   W in d o w )                         ( 6 )     E f f ec tiv W i n d o w   Ma x   W in d o w   -   ( L astB y teSe n   L as tB y teA c k ed ) .                        ( 7 )   T h at   is ,   th m a x   w i n d o w   r ep la ce s   ad v er tis ed   w i n d o w   i n   t h ca lcu latio n   o f   ef f ec t iv w i n d o w .   T h u s ,   a   T C s o u r ce   is   allo w ed   to   f o r w ar d   n o   f aster   th an   t h s lo w est  co m p o n e n o f   t h n et w o r k   o r   t h d esti n a tio n   h o s t   ca n   ac co m m o d ate.   T h p r o b le m   i s   t h at   h o w   t h T C P   co m es   to   lear n   a n   ap p r o p r iate  v alu e   f o r   co n g esti o n   w i n d o w .   U n li k t h ad v er tis e d   w i n d o w   w h ic h   i s   f o r w ar d ed   f r o m   th e   r ec eiv i n g   s id o f   t h co n n ec tio n ,   t h er i s   n o   o n e   to   f o r w ar d   s u itab le  c o n g es tio n   w i n d o w   to   t h s e n d i n g   s id o f   T C P .   T h T C P   d o e s   n o w ait   f o r   e n tire   w i n d o w s   o f   AC Ks  a n d   ad d   o n p ac k et  w o r t h   to   t h c o n g es tio n   w i n d o w .   T h co n g esti o n   w i n d o w   i s   in cr e m e n ted   as  f o llo w s ,   ea ch   t i m an   AC ar r iv e s :     I n cr e m e n t =   MSS ×   ( MSS /C o n g e s tio n   W i n d o w )                                 ( 8 )     C o n g esti o n   W in d o w   I n cr e m en t                             ( 9 )   T h at  is ,   th MSS  b y tes  i n cr e m en ts   t h co n g e s tio n   w i n d o w .   A   f r ac tio n   o f   MSS  i s   in cr ea s e d   f o r   ev er y   ti m e   an   A C i s   r ec ei v ed .   T h i m p o r tan t   co n ce p to   u n d er s tan d   ab o u A I MD   i s   t h at   th e   s o u r ce   i s   w il lin g   to   r ed u ce   its   co n g e s tio n   w in d o w   at  m u c h   f aster   r ate  th a n   it is   w il lin g   to   in cr ea s its   co n g es ti o n   w in d o w .     3 . 2   F a s t   Ret r a ns m it   a nd   F a s t   Rec o v er y   T h m ec h an i s m s   d escr ib ed   to   ad d   th co n g esti o n   co n tr o to   th T C P .   I is   s o o n   d is co v er ed ,   h o w e v er ,   th co ar s e - g r ai n ed   i m p le m en t atio n   o f   T C P   ti m eo u ts   lead s   t o   lo n g   p er io d s   o f   ti m e.   Hen ce ,   n e w   m ec h a n is m   ca lled   f ast  r e -   tr an s m it  is   ad d ed   to   T C P .   T h f ast  r etr an s m i is   h eu r i s tic  t h at  s o m eti m e s   tr ig g er s   t h r etr an s m is s io n   o f   d r o p p ed   p ac k et  s o o n er   th a n   t h r eg u lar   t i m eo u m ec h an is m .     3 . 3   P a t Select io n   T h p r o p o s ed   alg o r ith m   m a y   g en er ate  s o m p ath s   w it h   len g th   lo n g er   th an   t h u s ed   o n an d   b ec au s o f   s h ar in g   c h an n els   b et w ee n   p ath s t h e n d   to   en d   d ela y   i s   in cr ea s ed   t h an   D SR .   Sev er al   cr iter ia  h av b ee n   co n s id er ed   in   s elec t in g   p ath s   w h e n   atte m p t in g   to   f o r w a r d   th d ata  p ac k ets.  T h f ir s cr ite r ia  in   s elec ti n g   p ath   ar n o d d is jo in t p ath s ,   s ec o n d   cr iter ia  is   to   ca lcu late  th co r r elatio n   f ac to r   ( C F)  b et w ee n   p ath s .             3 . 4   Det er m i na t io n o f   No de  Dis j o int  P a t hs   T h b r o ad ca s tin g   o f   t h R R E is   s i m ilar   to   th o r d in ar y   DSR ,   b u i n s tead   o f   r ep l y i n g   f r o m   t h e   in ter m ed iate  n o d ca c h e,   th e   R R E Q   is   s to r ed   in   t h ca c h tab le  w h e n   t h r eq u e s h as   b ee n   s ee n   b ef o r e.   Oth er w i s e,   it  b r o ad ca s ts   th p ac k ets.  W h e n   R R E P   is   g e n er ated ,   th r ed ir ec tio n   f ield   is   s et  to   tr u i f   th e   g en e r ated   p ath   is   d is j o in p ath   w it h   r esp ec to   th s to r ed   p ath s   i n   th d esti n atio n   n o d e.   Oth er w i s e,   th f ield   is   s et  to   f alse.  W h e n   t h i n ter m ed iate  n o d r ec eiv e s   th R R E P   p ac k ets,  it  r ed ir ec ts   it  to   th n e x n o d in   t h e   R R E P   p ath   i f   r ed ir ec tio n   f ie ld   is   s e to   tr u e.   O th er w i s e,   it  s t ar ts   to   s ea r ch   f o r   t h s h o r test   p ath   f r o m   t h ca ch e   tab le  w h o s f ir s t h o p   is   d i f f er e n t f r o m   th f ir s h o p   o f   th R R E P   p ath .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       C o n g esti o n   A w a r Mu lti - P a th   R o u tin g   P r o to co l W ith   Lo a d   B a la n cin g   ( K.   S a n g ee th a   S u p r iya )   9   3 . 5   Co rr ela t io n F a ct o   Sev er al  cr iter ia  h a v b ee n   co n s id er ed   in   s elec ti n g   p ath s   wh en   atte m p ti n g   to   s e n d   d ata.   T h f ir s cr iter ia  in   s elec ti n g   p ath   ar n o d d is j o in p ath s ,   s ec o n d   cr it er ia  is   to   ca lc u late  t h C b et w ee n   p at h s .   T h C F   is   d ef i n ed   as  th n u m b er   o f   li n k s   co n n ec tin g   t w o   p ath s .   I n   o r d er   t o   f in d   th C a n d   th n eig h b o r   n o d es  f o r   ea ch   n o d in   ea c h   p at h ,   th att r ib u tio n   o f   m i n i m u m   lin k   d ete r m in a tio n   r elate s   to   th r est o f   th p ath s .   Fi g u r s h o w s   t w o   p at h s   w it h   7 - r elate d   lin k s .           Fig u r 1   T w o   Dis j o in t P ath s       T h lo w er   th C is ,   t h b etter   th en d   to   en d   d elay   is .   T h f o llo w i n g   eq u at io n   is   u s ed   to   f i n d   th C F   b et w ee n   t w o   p at h s : I f   p 1 ,   p 2   a r t w o   p ath s ,   t h en   C F =   No .   o f   lin k s   b et w ee n   p 1 , p 2 /h o p   C o u n t [ p 1 ]   *   h o p           C o u n t [ p 2 ]                               ( 1 0 )   T h th ir d   cr iter ia  i s   s e lect  p at h s   w it h   le n g th   les s   t h a n   o r   eq u al  to   th e   p r ev io u s   co m m u n ic atio n   p at h s .   A l s o   th d i f f er e n ce   b et w ee n   s h o r test   p ath   a n d   alter n ati v o n es  m u s b s m all.   He n ce ,   if   t h d if f er e n ce   is   lar g e   th is   lead s   to   h a v i n g   m a n y   u n o r d er ed   p ac k ets  r ec eiv ed   at   d esti n atio n   an d   n ee d   ti m t o   o r d er   th em   w h ic h   in cr ea s q u eu i n g   d ela y .   B ef o r th s o u r ce   n o d s tar ts   to   tr a n s m it   th e   d ata  p ac k et,   i n ee d s   to   ap p l y   t h t h ir d   cr iter ia  th e n   ap p l y   t h C eq u atio n .   T h C t h r es h o ld   v al u is   u s ed   to   f i n d   th f i n al  p a th s   t h at  ar u s ed   to   f o r w ar d   d ata  p ac k et  ar r elate d   to   ea ch   o th er .       4.   P E RF O RM ANCE E VA L U AT I O N   T h p er f o r m an ce s   o f   MP R   ar ev alu ated   u s in g   n s 2   s i m u lato r .   T h tr af f ic  p atter n ,   th s ce n ar i o   d escr ip tio n   an d   th m etr ics  ar d escr ib ed   in   tab le  1 ,   w h ich   ar u s ed   f o r   th ex p er i m e n ts .   T h s ce n ar io s   ca n   also   b ex p o r ted   f o r   th n et w o r k   s i m u la to r s   n s - 3 ,   Glo M o Si m /Qu alNe t,  C OOJ A ,   MiXiM ,   a n d   ONE .         T ab le  1     L is t o f   Si m u latio n   p ar a m eter s   f o r   MP R   P er f o r m a n ce   E v al u at io n   S i mu l a t i o n   P a r a me t e r   V a l u e   S i mu l a t o r   NS - 2   N o d e   M o v e me n t   M o d e l   R a n d o m W a y p o i n t   S p e e d   0 - 2 5 m/ s   T r a f f i c   Ty p e   C B R   B a n d w i d t h   2 M b / s   T r a n smissi o n   R a n g e   2 5 0 m   B u f f e r   S i z e   6 4   P a c k e t s       4 . 1   Si m ula t io n E nv iro n m ent   T h s ize  o f   en v ir o n m e n is   5 0 0   x   5 0 0   m 2 ,   an d   ev er y   n o d m o v e s   at  r an d o m   as  w ell  as  it s   p o s itio n .   R ad io   tr an s m i s s io n   r a n g e   o f   th n o d is   2 5 0   m   a n d   its   wa y   o f   w ir eles s   co m m u n icatio n   i s   f r ee   s p ac e.   I n   ad d itio n ,   MA C   p r o to co is   s et   to   I E E E   8 0 2 . 1 1 .   T h n u m b er   o f   n o d es  is   v ar iab le  f o r   d if f e r en m ea s u r e m e n t,  w h ic h   is   ill u s tr ated   s p ec iall y .     4 . 2   M o bil it y   P a t t er n   T h m o b ile  m o v e m e n is   s et  a s   p er   r an d o m   w a y   p o in m o d el .   I n   th n o d m o b ilit y ,   th m o b ile  n o d es  s elec t h r an d o m   w a y   p o in t   t o   m o v e,   a n d   n o d s ta y s   i ts   lo ca tio n   f o r   p a u s ti m b ef o r th n e x t   m o v e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l 6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   201 7 :      11   10   T h s i m u la tio n   is   v ar ied   u n d e r   d if f er en s ize  a n d   m o b ilit y   m o d el.   T h v ar ied   p au s ti m e   o f   m o b ile  n o d es  is   6 0 0   an d   3 0 0   s ec o n d s   an d   n o d v elo cit y   i s   0 - 2 5   m / s .     4 . 3   T ra f f ic  P a t t er n   T h d ata  t r af f ic  is   g e n er ated   u s in g   C B R .   T h n u m b er   o f   s o u r ce   an d   d esti n atio n   p air s   is   v ar ied .   T h e   b u f f er   s ize  is   6 4 .   T h tr an s m is s io n   r an g o f   t h co m m u n ica ti o n   n o d is   2 5 0   m .       5.   SI M UL AT I O R E S UL T S   T h s i m u latio n   r es u lt s   ar ill u s tr ated   i n   th a s p ec ts   o f   P D an d   A E D.   T h ef f ec o n   t h P DF  an d   A E i s   d escr ib ed .       5 . 1   E f f ec t   o n pa ck et   deliv er y   ra t io   T h f ig u r 6 . 2   d escr ib es  th p ac k et  d eliv er y   f r ac tio n   f o r   MP R   an d   DSR .   T h p ac k et  d eliv er y   f r ac tio n   i s   t h f r ac tio n   o f   th n u m b er   o f   r ec eiv in g   d ata  p ac k ets  r ec ei v ed   to   th n u m b er   o f   f o r w ar d ed   p ac k ets.   P ac k et  d eliv er y   f r ac tio n   r ed u c es  as  t h p au s ti m d ec r ea s es   f r o m   1 0 0   to   9 0 0 m / s   m o b ilit y .   T h is   is   d u to   th e   m o b il it y   o f   th n et w o r k   a n d   t h p r o b ab ilit y   o f   lin k   f ail u r es  in cr ea s es  a s   th m o b ilit y   in cr e ases .   I is   o b s er v ed   th at  t h MP R   P r o to co m ain tain s   b etter   p ac k et  d eli v er y   r a tio   th a n   t h ex i s ti n g   DS R .   T h MP R   s elec ts   th e   alter n ati v p at h   to   th e   co m m u n ica tio n   r o u te  w i th o u th e   c o n g es tio n   f o r m atio n .   Hen ce ,   th co m m u n icatio n   d o es n o t in ter r u p t.  I t i m p r o v e s   th p ac k e t d eliv er y   R atio   u n d er   n et w o r k   w i th   h i g h l y   d y n a m ic  n et w o r k .   Fro m   th s i m u latio n   r esu l ts ,   t h p ac k et  d eliv er y   f r ac tio n   f o r   MP R   is   0 . 4 5   o v er   h ig h   m o b ilit y ,   a n d   lo w   m o b ilit y ,   it   is   0 . 8 9 %.   T h p ac k et  d eliv er y   f r ac tio n   f o r   DS R   is   0 . 1 3   o v er   h ig h   m o b ilit y ,   a n d   lo w   m o b ilit y ,   it   is   0 . 8 1 %.           Fig u r 2   P au s T im V s   P ac k et  Deliv er y   Fra ctio n       5 . 2   E f f ec t   o n E nd - to - E nd   del a y   T h f ig u r 6 . 3   d escr ib es  th en d - to - en d   d ela y   f o r   DSR   a n d   MP R .   T h d elay   ti m i s   h i g h   f o r   MP R .   I t   co n s u m e s   m o r ti m to   r ed is co v er   th e   r o u tes   w h en   t h c o n g es tio n   is   o cc u r r ed .   T h i n cr ea s ed   n u m b er   o f   n o d es  also   in cr ea s es  t h d ata  d eliv er y   d ela y .   T h tim ta k en   to   r ea ch   th d esti n atio n   f r o m   th s o u r ce   is   d ef in ed   as  e n d - to - en d   d ela y .   As  th m o b il it y   i n cr ea s e s ,   th p r o b a b ilit y   o f   lin k   f ail u r es  also   in cr ea s ed   an d   h en ce   t h en d - to - e n d   d ela y   i n c r ea s es.           Fig u r 3   P au s T im V s   E n d - to - E n d   Dela y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       C o n g esti o n   A w a r Mu lti - P a th   R o u tin g   P r o to co l W ith   Lo a d   B a la n cin g   ( K.   S a n g ee th a   S u p r iya )   11   I n   MP R ,   th e   d ata  p ac k et s   ar d eliv er ed   u s in g   alter n ati v r o u te  w h e n   t h co n g e s tio n   is   o cc u r r ed .   Ho w e v er ,   th e   li n k   f ail u r o f   a lter n ati v r o u te s   i n c u r s   t h d a ta  d ela y ,   b u it   is   h ig h er   t h a n   th p ac k et  d ela y   o f   DSR .   Fro m   t h s i m u la tio n   r esu lt s ,   th en d - to - e n d   d ela y   f o r   DSR   is   0 . 8   m s   o v er   h i g h   m o b ilit y   a n d   lo w   m o b il it y ,   it   is   0 . 1   m s .   t h e   en d - to - en d   d ela y   f o r   MP R   i s   0 . 8   m s   o v er   h i g h   m o b ilit y   a n d   f o r   lo w   m o b ili t y ,   a n d   it   is   0 . 3   m s .         6.   CO NCLU SI O N   T h p ap er   clea r ly   e x p lai n ed   t h p er f o r m a n ce   o f   m u lti  p o i n t   r ela y s .   I n itia ll y ,   th e   n e t w o r k   co n g es tio n   is   ex p lai n ed .   I clar if ied   th p er f o r m a n ce   o f   s o u r ce ,   in ter m ed iate,   an d   th d esti n atio n   n o d in   th n e t w o r k   w h e n   t h d ata  p ac k e ts   ar tr an s m itted   th r o u g h   t h co m m u n icatio n   p ath .   I t   s u cc es s f u ll y   ca lcu lated   t h n o d e   co n g es tio n .   I p r o v id ed   th tech n iq u es  o f   co n g e s tio n   m i n i m izatio n   th r o u g h   th lo ad   b alan ci n g .   T h p ath   s elec tio n   f o r   b alan ce d   lo ad   t r af f ic  is   clea r l y   e x p lain ed .   T h d eter m i n atio n   o f   n o d d is j o in p ath s   a n d   th co r r elatio n   f ac to r   f o r   in ter m e d iate  n o d es  ar ca lc u lated   to   m i n i m ize  t h co n g e s tio n   f o r m atio n .   Fi n all y ,   t h e   co n g es tio n   m in i m ized   p r o to co MP R   is   p r o p o s ed .   T h p er f o r m a n ce   o f   th p r o p o s ed   MPR   is   co m p ar ed   w it h   th ex i s ti n g   D SR   t h r o u g h   t h n et w o r k   s i m u lat io n   an d   it  p r o v ed   th at  t h MP R   p r o v id es  b etter   p ac k et  d eliv er y   r atio ,   b u t,  th en d - to - e n d   d elay   o f   MP R   is   h i g h er   t h an   t h D SR .       RE F E R E NC E S   [1 ]   El iza b e th   M   R o y e r. ,   a n d   Ch a i - Ke o n g   T o h .   A   Re v i e w   o f   Cu rre n Ro u ti n g   P ro t o c o ls  f o A d   Ho c   M o b i le  W irele ss   Ne tw o rk s .   IEE Per so n a Co m mu n ica t io n s ,   A p r.   2 0 0 3 ,   4 6 - 55.     [2 ]   S u n g - Ju   L e e   a n d   M a rio   Ge rla,  " S p li M u lt i p a th   Ro u ti n g   W it h   M a x i m a ll y   Disjo in P a t h in   A d   H o c   Ne t w o rk s" ,   Pro c e e d in g o IE EE   ICC ' 0 1 ,   Ju n e   2 0 0 1 ,   v o 1 0 ,   3 2 0 1 - 3 2 0 5 .     [3 ]   Ye ,   Z. ,   Krish n a m u rth y ,   S . V . ,   T rip a th i,   S . K . A   F ra m e w o rk   f o Re li a b le  Ro u ti n g   in   M o b il e   A d   Ho c   Ne t w o rk s IEE INFOCOM   2 0 0 3 ,   v o 1 ,   2 7 0 - 2 8 0 .     [4 ]   S h e k h a H.  M .   P .   a n d   K.S   Ra m a n a th a .   M o b il e   A g e n ts  b a se d   Co n g e stio n   Aw a re   Ro u ti n g   in   M o b i le  A d   Ho c   Ne tw o rk s .   In   Pro c e e d in g o   IEE   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   " 3 &   Be y o n d " ,   3 G   2 0 0 5 ,   No v e m b e r   2 0 0 5 ) ,   p p .   47 - 53.     [5 ]   L .   S h riv a sta v a ,   S .   S .   Bh a d o ria,   a n d   G .   S .   T o m a r,   A   lo a d - b a lan c in g   a p p r o a c h   f o c o n g e stio n   a d a p ti v it y   in   M A NE T ,   in   Pro c e e d in g o th e   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Co mp u t a t i o n a In tell ig e n c e   a n d   Co mm u n ica ti o n   Ne two rk s ( CICN ' 1 1 ) ,   p p .   3 2 3 6 ,   Oc to b e 2 0 1 1 .   [6 ]   L .   S h riv a sta v a ,   S .   S .   B h a d a u ria,  a n d   G .   S .   T o m a r,   In f lu e n c e   o f   traff ic  lo a d   o n   th e   p e rf o rm a n c e   o f   A OD V ,   DSR   a n d   DSD V   in   M A NET ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o C o mm u n ic a ti o n   S y ste ms   a n d   Ne two rk   T e c h n o l o g i e s ,   v o l.   1 ,   n o .   1 ,   p p .   2 2 3 4 ,   2 0 1 3 .   [7 ]   B.   Ra m e sh   a n d   D.  M a n ju la,  Co n g e stio n   a d a p t iv e   AO DV   ro u ti n g   p ro t o c o f o stre a m in g   v id e o   in   m o b il e   a d   h o c   n e tw o rk s,”   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o Co mm u n ica ti o n s,  Ne two rk   a n d   S y ste m S c ien c e s ,   v o l.   4 ,   p p .   2 8 5 3 8 5 ,   2 0 0 8 .   [8 ]   A .   V a lar m a th a n d   R.   M .   Ch a n d r a se k a ra n ,   Co n g e stio n   a w a r e   a n d   a d a p ti v e   d y n a m ic  so u rc e   ro u ti n g   a lg o rit h m   w it h   lo a d - b a lan c i n g   in   M A NET s,”   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   Co mp u ter   Ap p li c a ti o n s ,   v o l .   8 ,   n o .   5 ,   a rt icle   1 ,   2 0 1 0 .   [9 ]   A .   Ga b a ,   S .   V o u lg a ris ,   a n d   M .   v a n   S tee n ,   T o w a rd c o n g e stio n - a w a re   a ll - to - a ll   in f o r m a ti o n   d i ss e m in a ti o n   in   m o b il e   a d - h o c   n e tw o rk s,”  in   Pr o c e e d in g s   o f   th e   2 0 1 0   IEE Gl o b e c o W o rk sh o p ( GC  ' 1 0 ) ,   p p .   1 6 9 0 1 6 9 5 ,   M iam i,   F la,  USA ,   De c e m b e 2 0 1 0 .   [1 0 ]   S .   S o u n d a ra ra jan   a n d   R.   S .   Bh u v a n e s w a r a n ,   A d a p ti v e   m u lt i - p a th   ro u ti n g   f o lo a d   b a lan c in g   in   m o b il e   A d   Ho c   n e tw o rk s,”   J o u rn a o C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   8 ,   n o .   5 ,   p p .   6 4 8 6 5 5 ,   2 0 1 2 .   [1 1 ]   S .   Ja in ,   S .   Ko k a te,  P .   T h a k u r,   a n d   S .   T a k a lk a r,   A   stu d y   o f   c o n g e stio n   a w a re   a d a p ti v e   ro u ti n g   p ro to c o l i n   M A NE T ,”   Co mp u ter   En g in e e rin g   a n d   In telli g e n S y ste ms ,   v o l.   3 ,   n o .   4 ,   p .   6 4 ,   2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.