I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E )   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9 ,   p p .   6 4 6 ~ 6 5 1   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8 ,   D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 9 i 1 . p p 6 4 6 - 6 5 1             6 4 6       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s c o r e . c o m / j o u r n a l s / i n d e x . p h p / I J E C E   A - O L S R :   A N F I S   b a s e d   O L S R   t o   s e l e c t   m u l t i p o i n t   r e l a y       V i v e k   S h a r m a ,   B a s h i r   A l a m ,   M .   N .   D o j a   D e p a r t m e n t   o f   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g ,   J a m i a   M i l l i a   I s l a m i a ,   I n d i a       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T   A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   D e s   2 3 ,   2 0 1 7   R e v i s e d   A u g   1 3 ,   2 0 1 8   A c c e p t e d   A u g   2 9 ,   2 0 1 8       T h e   c h a r a c t e r i s t i c s   l i k e   d y n a m i c   t o p o l o g y ,   p o w e r   c o n s u m p t i o n ,   m o b i l i t y   e t c .   m a y   l e a d s   t o   a f f e c t   t h e   r o u t i n g   p r o c e s s   o f   p a c k e t   a s   i t   p r o g r e s s e s   f r o m   o n e   n o d e   t o   a n o t h e r   n o d e .   T h e   e n e r g y   o f   e a c h   n o d e   i s   v e r y   l i m i t e d   i n   M A N E T s   d u e   t o   w h i c h   i t   b e c o m e s   a n   i m p o r t a n t   p a r a m e t e r   t o   b e   c o n s i d e r e d   w h i l e   s e l e c t i n g   t h e   r o u t e .   T h e   O p t i m i z e d   L i n k   S t a t e   R o u t i n g   P r o t o c o l   ( O L S R )   d o e s   n o t   c o n s i d e r   n o d e   e n e r g y   d u r i n g   M u l t i p o i n t   r e l a y   ( M P R )   s e l e c t i o n   p r o c e s s .   T h i s   p a p e r   p r o p o s e s   a n   i m p r o v e m e n t   o f   O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l   n a m e d   a s   A - O L S R   p r o t o c o l   u s i n g   n o d e   e n e r g y   d u r i n g   i t s   M P R   p r o c e s s .   T h e   i m p r o v e m e n t   i s   b a s e d   o n   a d a p t i v e   n e u r o   f u z z y   i n f e r e n c e   s y s t e m   ( A N F I S ) .   T h e   n e t w o r k   s i m u l a t o r   N S 2 . 3 5   i s   u s e d   f o r   t h e   s i m u l a t i o n ,   r a n d o m   w a y   p o i n t   m o d e l   f o r   m o b i l i t y   a n d   c o n s t a n t   b i t   r a t e   ( C B R )   f o r   t r a f f i c   p r o c e s s .   T h e   p e r f o r m a n c e   o f   p r o p o s e d   A - O L S R   p r o t o c o l   i s   e v a l u a t e d   u s i n g   t h e   p a c k e t   d e l i v e r y   r a t i o   ( P D R )   a n d   e n d   t o   e n d   d e l a y   m e t r i c e s .   T h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   p r o v e   t h e   s u p e r i o r i t y   o f   t h e   p r o p o s e d   p r o t o c o l   i n   t e r m s   o f   P D R .   K e y w o r d :   A N F I S   F u z z y   l o g i c     M u l t i p o i n t   r e l a y   O L S R   S o f t   c o m p u t i n g   t e c h n i q u e     C o p y r i g h t   ©   2 0 1 9   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   V i v e k   S h a r m a ,     D e p a r t m e n t   o f   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g ,   J a m i a   M i l l i a   I s l a m i a ,   N e w   D e l h i ,   1 1 0 0 2 5 ,   I n d i a .   E m a i l :   V i v e k 2 0 1 5 @ g m a i l . c o m         1 .   I N T R O D U C T I O N   T h e   m o b i l e   a d   h o c   n e t w o r k s   ( M A N E T s )   d r a w   a t t e n t i o n   o f   r e s e a r c h e r s   d u e   t o   i t s   c h a r a c t e r i s t i c s   l i k e   m o b i l i t y ,   e a s e   o f   i t s   d e p l o y m e n t .   T h e   c o m m u n i c a t i o n   a m o n g   m o b i l e   n o d e s   t a k e s   p l a c e   w i t h o u t   i n f r a s t r u c t u r e .   T h e r e   a r e   l o t s   o f   r o u t i n g   p r o t o c o l   w h i c h   a r e   d e s i g n e d   f o r   v a r i o u s   a p p l i c a t i o n s .   B a s e d   o n   t a b l e   u p d a t e   m e c h a n i s m   [ 1 ] ,   [ 2 ]   t h e s e   p r o t o c o l s   a r e   c l a s s i f i e d   i n t o   t h r e e   c a t e g o r i e s :   1 )   T a b l e   d r i v e n :   t h e s e   r o u t i n g   p r o t o c o l   u p d a t e   t h e i r   r o u t i n g   t a b l e   p e r i o d i c a l l y   2 )   O n   d e m a n d :   t h e s e   r o u t i n g   p r o t o c o l   u p d a t e   t h e i r   r o u t i n g   t a b l e   w h e n   t h e r e   i s   d e m a n d   3 )   H y b r i d :   t h e s e   a r e   t h e   c o m b i n a t i o n s   o f   t a b l e   d r i v e n   a n d   o n   d e m a n d   c a t e g o r i e s .   O L S R   i s   a   t a b l e - d r i v e n   r o u t i n g   p r o t o c o l   w h i c h   c h o o s e s   t h e   M P R   n o d e s   t o   f o r w a r d   t h e   m e s s a g e   t o   i t s   n e i g h b o r .   M P R   n o d e s   a r e   c h o s e n   b a s e d   o n   t w o   h o p   c o m m u n i c a t i o n   r a n g e .   O t h e r   i m p o r t a n t   n e t w o r k   a f f e c t i n g   f a c t o r s   l i k e   e n e r g y   o f   n o d e ,   d i s t a n c e ,   s t a b i l i t y   p a r a m e t e r s   a r e   n o t   c o n s i d e r e d   w h i l e   s e l e c t i n g   M P R   n o d e .   T h e   O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l   s h o u l d   c o n s i d e r   t h e s e   p a r a m e t e r s   w h i l e   s e l e c t i o n   o f   M P R   n o d e .     M a n y   r e s e a r c h e r s   p r o p o s e d   a   l o t   o f   r o u t i n g   p r o t o c o l   f o r   d i f f e r e n t   a p p l i c a t i o n s   i n   m o b i l e   a d   h o c   n e t w o r k s   [ 3 ] .   T h e   d e t a i l s   a b o u t   O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l   a r e   p r e s e n t e d   i n   [ 1 ] ,   [ 4 ] - [ 6 ] .   A u t h o r s   i n   [ 7 ]   h a s   p r o p o s e d   t h e   m u l t i   m e t r i c   b a s e d   r o u t i n g   a l g o r i t h m   t h a t   f i n d s   c o s t   o f   e a c h   l i n k   a n d   s e l e c t   t h e   p a t h   w i t h   m i n i m u m   c o s t .   T o   r e d u c e   t h e   t o p o l o g i c a l   c o n t r o l   t r a f f i c ,   a u t h o r s   i n   [ 8 ]   p r o p o s e d   M P R   s e l e c t i o n - b a s e d   s t r a t e g i e s .   T o   r e d u c e   t h e   n u m b e r   o f   M P R   s e l e c t i o n   i n   r o u t i n g ,   a u t h o r   i n   [ 9 ]   h a s   p r e s e n t e d   t h e   n e c e s s i t y   f i r s t   a l g o r i t h m .   T o   p r o v i d e   s e c u r i t y ,   a u t h o r   i n   [ 1 0 ]   h a s   p r o p o s e d   a   t r u s t   b a s e d   s e c u r e d   a l g o r i t h m   w h i c h   i s   b a s e d   o n   c a l c u l a t e d   t r u s t   v a l u e   a n d   b e h a v i o r   o f   t h e   n o d e   i s   a l s o   a n a l y z e d .   A u t h o r   i n   [ 1 1 ]   h a s   d o n e   c o m p a r a t i v e   a n a l y s i s   o f   o n   d e m a n d   a n d   t a b l e - d r i v e n   m e c h a n i s m   c o n s i d e r i n g   e n e r g e t i c   p o i n t   a s   k e y   f a c t o r .   I n   O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l ,   M P R   n o d e s   a r e   u s e d   f o r   s p r e a d i n g   n e t w o r k   d a t a   a n d   t o   u p d a t e   r o u t e   i n f o r m a t i o n .   T h e   O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l   p e r f o r m a n c e   c a n   b e   e n h a n c e d   b y   s e l e c t i n g   a n   o p t i m u m   M P R .   I n   t h i s   p a p e r ,   A - O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l   i s   p r o p o s e d   w h i c h   s e l e c t s   M P R   n o d e s   a l o n g   w i t h   e n e r g y   o f   n o d e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       A - O L S R :   A N F I S   b a s e d   O L S R   t o   s e l e c t   m u l t i p o i n t   r e l a y   ( V i v e k   S h a r m a )   6 4 7 I t   u s e s   A N F I S   t e c h n i q u e   t o   s e l e c t   t h e   M P R   n o d e s .   I t   i s   a l s o   c a p a b l e   o f   p r o c e s s i n g   m u l t i m e r i c   i n f o r m a t i o n .   T h e   p r o p o s e d   p r o t o c o l   s e l e c t s   t h e   s t a b l e   r o u t e .   S o m e t i m e s   i t   c a n   a l s o   c h o o s e   t h e   l o n g e r   r o u t e .   T h e   s t r u c t u r e   o f   r e m a i n i n g   p a p e r   i s   a s   f o l l o w s .   S e c t i o n   2 ,   p r e s e n t s   a d a p t i v e   n e u r o   f u z z y   i n f e r e n c e   s y s t e m .   S e c t i o n   3   c o n t a i n s   t h e   p r o p o s e d   p r o t o c o l   A - O L S R .   I n   S e c t i o n   4 ,   i t s   S i m u l a t i o n   m o d e l   i s   p r e s e n t e d   f u r t h e r   i t s   r e s u l t s   a r e   p r e s e n t e d   a n d   a n a l y z e d   i n   s e c t i o n   5 .   F i n a l l y ,   i n   S e c t i o n   6 ,   c o n c l u s i o n s   a r e   d i s c u s s e d .       2 .   A D A P T I V E   N E U R O   F U Z Z Y   I N F E R E N C E   S Y S T E M   ( A N F I S )   A N F I S   s y s t e m   i s   p r e s e n t e d   b y   J . S . R .   J a n g   [ 1 2 ] .   T h e   f i v e   l a y e r s   a r e   d e p i c t e d   a s   s h o w   i n     F i g u r e   1   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ]   a n d   f u n c t i o n i n g   o f   e a c h   l a y e r   i s   e x p l a i n e d   a s :     a .   L a y e r   1 :   T h i s   l a y e r   g e n e r a t e s   t h e   m e m b e r s h i p   f u n c t i o n   f o r   i n p u t   v a r i a b l e s   h o p   c o u n t   a n d   e n e r g y ,   t h e   l i n g u i s t i c   v a r i a b l e s   f o r   i n p u t   a r e   l o w ,   m e d i u m ,   a n d   h i g h   a n d   f o r   o u t p u t ,   t h e   l i n g u i s t i c   v a r i a b l e s   u s e d   a r e   l o w ,   v e r y   l o w ,   m e d i u m ,   h i g h ,   a n d   v e r y   h i g h .     b .   L a y e r   2 :   I n   t h i s   l a y e r   t h e   r u l e s   f o r   A N F I S   s y s t e m   a r e   f r a m e d .   S i n c e   t h e   l o w   e n e r g y   o f   a   n o d e   w i l l   a f f e c t   i t s   r o u t e   p a t h   w h i c h   r e s u l t s   i n   h i g h   c o s t   a n d   i f   t h e   n o d e   e n e r g y   i s   h i g h   ( o r   f u l l )   i t   c a n   p a r t i c i p a t e   f o r   l o n g e r   t i m e ,   t h u s   t h e   c o s t   i s   l o w .   O n   t h e   s i m i l a r   b a s i s ,   t h e   f r a m e d   r u l e s   u s e d   i n   t h e   A N F I S   s y s t e m   a r e   s h o w n   i n   T a b l e 1 .     c .   L a y e r   3 :   T h e   n o r m a l i z a t i o n   o f   r u l e s   f r o m   p r e c e d i n g   i s   e x e c u t e d   i n   t h i s   l a y e r .   d .   L a y e r   4 :   T h e   w e i g h t e d   o u t p u t   o f   r u l e s   i s   p r o c e s s e d   i n   t h i s   l a y e r .   e .   L a y e r   5 :   T h e   f i n a l   l a y e r   c o m p u t e s   t h e   o u t p u t   b a s e d   o n   a l l   i n c o m i n g   s i g n a l s .           F i g u r e   1 .   A r c h i t e c t u r e   o f   A N F I S       T a b l e   1 .   R u l e   V a l u e   f o r   A N F I S   R u l e   H o p   c o u n t   E n e r g y   O u t p u t   V a l u e   1 .   L   L   V H   2 .   L   M   H   3 .   L   H   L   4 .   M   L   H   5 .   M   M   M   6 .   M   H   L   7 .   H   L   M   8 .   H   M   L   9 .   H   H   V L       H e r e   L ,   M ,   H ,   V L ,   V H   d e n o t e s   L o w ,   M e d i u m ,   H i g h ,   V e r y   L o w ,   V e r y   H i g h   r e s p e c t i v e l y .   M e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   o f   A - O L S R   ( h o p   c o u n t )   a n d   M e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   o f   A - O L S R   ( e n e r g y )   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     6 4 6   -   6 5 1   6 4 8     ( a )           ( b )     F i g u r e   2 .   a )   M e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   o f   A - O L S R   ( h o p   c o u n t ) ,   b )   M e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   o f   A - O L S R   ( e n e r g y )       3 .   P R O P O S E D   A N F I S   O L S R ( A - O L S R )   T h e   r o u t i n g   i n f o r m a t i o n   i s   u p d a t e d   b y   e a c h   n o d e   i n   i t s   t a b l e   a f t e r   t h e   p e r i o d i c   e x c h a n g e   o f   H e l l o   m e s s a g e s .   T h e   i n f o r m a t i o n   a b o u t   i t s   1   - h o p   n e i g h b o r   ( h o p   c o u n t ,   e n e r g y )   i n   t h e   r o u t i n g   t a b l e   i s   a d d e d .   O n   t h e   r e c e p t i o n   o f   H e l l o   m e s s a g e   e a c h   n o d e   c a l c u l a t e s   t h e   p a t h   c o s t   o f   n e i g h b o r   b y   u s i n g   A N F I S   s y s t e m .   D u r i n g   t h e   M P R   s e l e c t i o n   p r o c e s s ,   t h e   p a t h   i n f o r m a t i o n   v a r i a b l e   c a n   a l s o   a f f e c t   t h e   s e l e c t i o n   p r o c e s s .   T h e r e f o r e ,   t o   h a n d l e   t h e   u n c e r t a i n   i n f o r m a t i o n   a n d   t o   s e l e c t   t h e   o p t i m i z e   M P R ,   A N F I S   s y s t e m   i s   r e q u i r e d .   O n   r e c e p t i o n   o f   h e l l o   m e s s a g e ,   i n t e r m e d i a t e   n o t e   e x t r a c t s   t h e   v a r i a b l e   i n f o r m a t i o n   a n d   s e n d   i t   t o   A N F I S   s y s t e m   a s   i n p u t   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   3 .   T h e   i n t e r m e d i a t e   n o d e   t h e n   p r o c e s s e s   t h e s e   v a r i a b l e s   a n d   s e n d s   t h e   o u t p u t .   T h e   r e s u l t e d   o u t p u t   o f   A N F I S   s y s t e m   a r e   u s e d   f o r   s e l e c t i o n   o f   M P R   n o d e s .   T h u s   w i t h   t h e   p r o p e r   s e l e c t i o n   o f   o p t i m i z e   M P R ,   t h e   p r o p o s e d   p r o t o c o l   A - O L S R   c h o o s e s   a   m o r e   r e l i a b l e   p a t h   t h a n   O L S R .   A - O L S R   A l g o r i t h m   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   4 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       A - O L S R :   A N F I S   b a s e d   O L S R   t o   s e l e c t   m u l t i p o i n t   r e l a y   ( V i v e k   S h a r m a )   6 4 9     F i g u r e   3 .   A N F I S   f o r   O L S R           F i g u r e   4 .   A - O L S R   a l g o r i t h m       4 .   S I M U L A T I O N   M O D E L   T h e   s i m u l a t i o n   i s   c o n d u c t e d   i n   t h e   e n v i r o n m e n t   o f   n e t w o r k   s i m u l a t o r   t o o l   N S 2 . 3 5 .   T h e   r e s u l t s   a r e   s i m u l a t e d   w i t h   v a r y i n g   n u m b e r   o f   n o d e s   1 0 ,   1 5 ,   3 0 ,   4 5   a n d   6 0 .   T o   o b t a i n   t h e   c o r r e c t n e s s   o f   p r o p o s e d   A - O L S R ,   t h e   a r e a   c h o s e n   f o r   t h e   s i m u l a t i o n   i s   1 2 0 0   × 5 0 0   i n   w h i c h   f o r   m o b i l i t y   m o d e l ,   t h e   r a n d o m   w a y   p o i n t   m o d e l   i s   u s e d   w i t h   m a x i m u m   s p e e d   o f   2 0 m / s   a n d   f o r   t r a n s m i s s i o n   r a n g e   a   n o d e   i n   2 5 0 - m e t e r   a r e a   i s   s e l e c t e d .   T h e   o t h e r   i n i t i a l   s e t t i n g s   a r e :   t h e   d a t a   p a y l o a d   o f   5 1 2   b y t e s ,   t h e   c h a n n e l   c a p a c i t y   o f   5 4   M b p s   a n d   t h e   t r a f f i c   g e n e r a t o r   i s   u s e d   f o r   C B R   ( C o n s t a n t   B i t   R a t e ) .   T h e   n e t w o r k   i s   s i m u l a t e d   f o r   1 5 0   s   f o r   O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l   a n d   p r o p o s e d   A - O L S R .   T h e   t r a f f i c   g e n e r a t o r s   i s   d e v e l o p e d   t o   s i m u l a t e   C B R   ( C o n s t a n t   B i t   R a t e ) .   T h e   e n v i r o n m e n t   v a r i a b l e   t h a t   a r e   u s e d   f o r   s i m u l a t i o n   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   2 .   T h e   d a t a   s e t   c o m p r i s i n g   8 0 0   d a t a   p o i n t s ,   w h i c h   i s   d i v i d e d   i n t o   t w o   s e t s   o f   3 0 0   d a t a   p o i n t s   a n d   5 0 0   d a t a   p o i n t s   f o r   t r a i n i n g   a n d   t e s t i n g   p u r p o s e   r e s p e c t i v e l y .   T h e   f i r s t   s e t   i s   u s e d   t o   t r a i n   t h e   n e t w o r k   a n d   t h e   m o d e l   i s   v a l i d a t e d ,   t h e n   w i t h   a l l   t h e   8 0 0   p o i n t s   i n c l u d i n g   t h e   5 0 0   p o i n t s   t h a t   w e r e   n o t   u s e d   i n   t h e   t r a i n i n g   p r o c e s s   t h e   o u t p u t   i s   o b t a i n e d .   D a t a   s e t s   a r e   d e r i v e d   f r o m   f u z z y   i f   t h e n   r u l e s .   T h e   t r a i n i n g   d a t a   s e t   i s   f e d   a s   a n   i n p u t   t o   A N F I S   t o o l   u n d e r   M A T L A B   e n v i r o n m e n t .   T o   t r a i n   t h e   F I S   h y b r i d   l e a r n i n g   m e t h o d   i s   u s e d .       T a b l e   2 .   S i m u l a t i o n   E n v i r o n m e n t   V a r i a b l e s   P a r a m e t e r   V a l u e s   R o u t i n g   P r o t o c o l   O L S R ,   M - O L S R ,   A - O L S R   N o .   o f   N o d e s   1 0 , 1 5 , 3 0 , 4 5 . 6 0   A r e a     1 2 0 0   *   5 0 0   C h a n n e l   C a p a c i t y   5 4   M b p s   T r a f f i c   t y p e   C B R   M o b i l i t y   M o d e l     R a n d o m   W a y   p o i n t   S i m u l a t i o n   T i m e   1 5 0   S     A l g o r i t h m :   -   1 .   I n i t i a l i z e   t h e   f o l l o w i n g   p a r a m e t e r :   I   =   I t h   n o d e ;   N   =   n u m b e r   o f   n o d e s ;   S i   =   S o u r c e   n o d e ;   ( T h e   n o d e   w i l l i n g   t o   c o m m u n i c a t e   b y   e s t a b l i s h i n g   a   c o n n e c t i o n )   2 .   F o r   e a c h   n o d e   n   C o m p u t e   H 1   ( n )   C o m p u t e   H 2   ( n )   { H 1   ( n ) :   1 - h o p   n e i g h b o u r   m e a n s   t h e   s e t   o f   n o d e s   w h i c h   a r e   i n   t h e   r a n g e   o f   n .     H 2   ( n ) :   2 - h o p   n e i g h b o u r   m e a n s   t h e   s e t   o f   n o d e s   w h i c h   a r e   n e i g h b o u r s   o f   H 1 ( x )   b u t   n o t   b e l o n g   t o   H 1   ( n ) .   }   C o m p u t e   A n f - c o s t   ( H o p   c o u n t   ( h i ) ,   E n e r g y   ( E i ) )   ( P r o c e s s   c a r r i e d   b y   A d a p t i v e   n e u r o   f u z z y   l o g i c )   3 .   S e l e c t   s o u r c e   n o d e ( S n )   i n   M P R ;   4 .   A r r a n g e   a n f - c o s t   i n   a s c e n d i n g   o r d e r   a s   o r d e r e d   a n f - c o s t .   5 .   B u i l d   M P R   b a s e d   o n     C h o o s e   I   f o r   w h i c h   M i n   o r d e r   c o s t   C h o o s e   I   f o r   w h i c h   H 2   ( a n f - c o s t )   < H 1   ( a n f - c o s t )   6 .   A d d   s e l e c t e d   i t h   n o d e   i n   M P R .   7 .   R e m o v e   i t h   n o d e   f r o m   a n f - c o s t   H 1   a n d   H 2   q u e u e .   8 .   g o t o   s t e p   4 ,   u n t i l   a l l   n o d e s   i n   M P R ;     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     6 4 6   -   6 5 1   6 5 0 5 .   S I M U L A T I O N   R E S U L T S   T h e   f o l l o w i n g   p a r a m e t e r s   a r e   u s e d   t o   c a l c u l a t e   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   O L S R   a n d   A - O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l :   P a c k e t   D e l i v e r y   R a t i o   ( P D R ) :   I t   i s   t h e   r a t i o   o f   s u m m a t i o n   o f   a l l   t h e   p a c k e t s   t h a t   a r e   r e c e i v e d   a t   t h e   d e s t i n a t i o n   t o   t h e   s u m m a t i o n   o f   a l l   t h e   p a c k e t s   t h a t   h a v e   b e e n   s e n t .     P D R   =                             ( 1 )     E n d   t o   E n d   D e l a y :   I t   i s   t h e   m e a s u r e d   a s   t h e   a v e r a g e   d e l a y   b e t w e e n   t h e   t i m e   t a k e n   b y   a   p a c k e t   f r o m   i t s   o r i g i n   t o   r e a c h   i t s   d e s t i n a t i o n   i n   t h e   n e t w o r k .     E n d   t o   E n d   D e l a y   =   (         )                   ( 2 )     I n   F i g u r e   5 ,   P a c k e t   d e l i v e r y   r a t i o   i s   s h o w n   f o r   v a r i o u s   n u m b e r   o f   n o d e s .   T h e   P D R   o f   p r o p o s e d   a l g o r i t h m   i s   h i g h e r   t h a n   t h a t   o f   O L S R   a n d   f u z z y   b a s e d   O L S R   ( M - O L S R )   p r o t o c o l   d u e   t o   e f f i c i e n t   s e l e c t i o n   o f   M P R .   T h i s   i s   d u e   t o   t h e   f a c t   t h a t   i t   a l s o   c o n s i d e r s   t h e   e n e r g y   f a c t o r   d u r i n g   M P R   s e l e c t i o n .   H o w e v e r ,   i t   m a y   a l s o   p o s s i b l e   t h a t   t h e   l o n g e r   r o u t e   m i g h t   b e   s e l e c t e d .   F r o m   F i g u r e   5 ,   i t   i s   o b s e r v e d   t h a t   w h e n   t h e   n u m b e r   o f   n o d e s   i s   a r o u n d   3 0   t h e n   t h e   P D R   i s   m a x i m u m ,   t h i s   i s   d u e   t o   b e c a u s e ,   t h e   n u m b e r   o f   n o d e s   i s   i n   d i r e c t   r a n g e   o f   e a c h   o t h e r .   W h e n   t h e   n u m b e r   o f   n o d e s   i s   a r o u n d   4 5   a n d   6 0   i t   i s   o b s e r v e d   t h a t   t h e   P D R   d e c r e a s e s   b e c a u s e   w i t h   t h e   i n c r e a s e   i n   n u m b e r   o f   n o d e s   t h e   p a t h   l e n g t h   m i g h t   b e   i n c r e a s e s   t h e r e f o r e   t h e r e   i s   i n c r e a s e   i n   p a t h   b r e a k s   w h i c h   i n   t u r n   l e a d s   t o   p a c k e t   d r o p .   T h u s ,   b a s i c a l l y   i t   i s   t r a d e - o f f   b e t w e e n   P D R ,   E n e r g y   a n d   r o u t e   l e n g t h .           F i g u r e   5 .   P a c k e t   d e l i v e r y   r a t i o   v s   n u m b e r   o f   n o d e s       I n   F i g u r e   6 ,   E n d   t o   e n d   d e l a y   i s   i n c r e a s e d   w i t h   h i g h e r   n u m b e r   o f   n o d e s .   T h e   p r o p o s e d   p r o t o c o l   h a s   s l i g h t l y   h i g h e r   e n d   t o   e n d   d e l a y   a s   i t   s e l e c t s   t h e   l o n g e r   r o u t e .   A t   h i g h e r   d e n s i t y   ( h e r e   6 0   n o d e s )   t h e   e n d   t o   e n d   d e l a y   o f   p r o p o s e d   a l g o r i t h m   i s   . 0 6   s   t h a t   c a n   b e   a c c e p t a b l e   i n   r e a l   t i m e   a p p l i c a t i o n .   T h i s   c a n   b e   c o m p e n s a t e d   b y   t h e   i m p r o v e m e n t   i n   p a c k e t   d e l i v e r y   r a t i o ,   i t   i s   o b s e r v e d   t h a t   t h e   p r o p o s e d   O L S R   ( A - O L S R )   p r o t o c o l s   h a v e   s l i g h t   h i g h   v a l u e   o f   e n d   t o   e n d   d e l a y   c o m p a r e d   t o   i t s   e x i s t i n g   O L S R   p r o t o c o l .   H o w e v e r ,   t h i s   h i g h   v a l u e   i s   j u s t   n e a r l y   2 %   a v e r a g e   i n c r e a s e   w h i c h   c a n   b e   c o n s i d e r e d   v e r y   m i n i m a l   a n d   t h a t   t o o   o f   t h e   o r d e r   o f     0 . 0 2   s e c   m a x i m u m .   1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 P a c k e t   D e l i v e r y   R a t i o   ( % ) N u m b e r   o f   N o d e s   O L S R   A - O L S R   M - O L S R Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       A - O L S R :   A N F I S   b a s e d   O L S R   t o   s e l e c t   m u l t i p o i n t   r e l a y   ( V i v e k   S h a r m a )   6 5 1     F i g u r e   6 .   E n d   t o   e n d   d e l a y   v s   n u m b e r   o f   n o d e s       6 .   C O N C L U S I O N   I n   t h e   p r o c e s s   o f   r o u t e   s e l e c t i o n ,   t h e   p r o p o s e d   a l g o r i t h m   A - O L S R   e m p l o y s   A N F I S   f o r   t h e   s e l e c t i o n   o f   M P R .   A N F I S   i s   a p p l i e d   t o   p r o c e s s   t h e   i n t e r m e d i a t e   n o d e   e n e r g y   f o r   t h e   c o m p u t a t i o n   o f   n o d e   c o s t .   T h e   i m p r o v e m e n t   o f   M P R   s e l e c t i o n   p r o c e s s   i s   a c h i e v e d   w i t h   t h e   i n c l u s i o n   o f   n o d e   e n e r g y   d u r i n g   s e l e c t i o n .   T h e   s i m u l a t e d   r e s u l t s   i n   N S 2 . 3 5   s h o w s   t h a t   A - O L S R   a t t a i n s   s i g n i f i c a n t l y   h i g h   v a l u e   o f   P D R   t h a n   t h e   O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l   a n d   t h e   r e c e n t   s t a t e   o f   a r t   F u z z y   O L S R   ( M - O L S R )   p r o t o c o l .       R E F E R E N C E S   [ 1 ]   C .   S .   R .   M u r t h y   a n d   B .   S .   M a n o j ,   A d   H o c   W i r e l e s s   N e t w o r k s :   A r c h i t e c t u r e   a n d   P r o t o c o l s .   P e a r s o n   L t d ,   2 0 0 4 .   [ 2 ]   V .   S h a r m a   a n d   B .   A l a m ,   U n i c a s t e   R o u t i n g   P r o t o c o l s   i n   M o b i l e   A d   H o c   N e t w o r k s :   A   S u r v e y ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n ,   U S A ,   5 1 ,   1 4 8     1 5 3 ,   2 0 1 2 .   [ 3 ]   R a h u l   D e s a i ,   e t   a l . ,   R o u t i n g   P r o t o c o l s   f o r   M o b i l e   A d   H o c   N e t w o r k :   A   S u r v e y   a n d   A n a l y s i s   I n d o n e s i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   V o l .   7 ,   N o .   3 ,   ,   p p .   7 9 5     8 0 1 ,   S e p t e m b e r   2 0 1 7 .   [ 4 ]   T .   C l a u s e n   a n d   P .   J a c q u e t   O p t i m i z e d   L i n k   S t a t e   R o u t i n g   P r o t o c o l   ( O L S R ) ,   i n   I n t e r n e t   R e q u e s t   f o r   C o m m e n t s   R F C   3 6 2 6 ,   I n t e r n e t   E n g i n e e r i n g   T a s k   F o r c e ,   2 0 0 3 .   [ 5 ]   A .   Q a y y u m ,   e t   a l . ,   M u l t i p o i n t   R e l a y i n g :   A n   E f f i c i e n t   T e c h n i q u e   f o r   F l o o d i n g   i n   M o b i l e   W i r e l e s s   N e t w o r k s ,   i n   T e c h n i c a l   R e p o r t   R R - 3 8 9 8 ,   2 0 0 0 .     [ 6 ]   T .   C a m p ,   e t   a l . ,   A   S u r v e y   o f   M o b i l i t y   M o d e l s   f o r   A d   H o c   N e t w o r k   R e s e a r c h ,   W i r e l e s s   C o m m u n i c a t i o n   M o b i l e   C o m p u t i n g   ( W C M C   S p e c .   I s s u e   M o b .   A d   H o c   N e t w .   R e s .   T r e n d s   A p p l . ) ,   2 ,   p p .   4 8 3 5 0 2 ,   2 0 0 2 .   [ 7 ]   E .   P a r a s k e v a s ,   e t   a l . ,   M u l t i - M e t r i c   E n e r g y   E f f i c i e n t   R o u t i n g   i n   M o b i l e   A d - H o c   N e t w o r k s ,   I E E E   M i l i t a r y   C o m m u n i c a t i o n s   C o n f e r e n c e ,   p p -   1 1 4 6 - 1 1 5 1 , 2 0 1 4 .   [ 8 ]   A .   B o u s h a b a ,   e t   a l . ,   O p t i m i z a t i o n   o n   O L S R   P r o t o c o l   f o r   R e d u c i n g   T o p o l o g y   C o n t r o l   P a c k e t s ,   J o u r n a l   o f   c o m p u t e r   n e t w o r k   a n d   A p p l i c a t i o n s , 5 3 ,   p p - 9 1 - 1 0 2 ,   2 0 1 5 .   [ 9 ]   Z .   L i ,   e t   a l . ,   N F A :   A   N e w   A l g o r i t h m   t o   S e l e c t   M P R s   i n   O L S R ,   i n   4 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   W i r e l e s s   C o m m u n i c a t i o n s ,   N e t w o r k i n g   a n d   M o b i l e   C o m p u t i n g ,   W i C O M   0 8 ,   p p .   1   6 ,   , 2 0 0 8 .   [ 1 0 ]   A .   A d n a n e ,   e t   a l . ,   T r u s t - b a s e d   s e c u r i t y   f o r   t h e   O L S R   r o u t i n g   p r o t o c o l ,   J o u r n a l   o f   c o m p u t e r   c o m m u n i c a t i o n , 2 0 1 3 .   [ 1 1 ]   F .   D e   R a n g o ,   e t   a l . ,   O L S R   v s   D S R :   A   c o m p a r a t i v e   a n a l y s i s   o f   p r o a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   m e c h a n i s m s   f r o m   a n   e n e r g e t i c   p o i n t   o f   v i e w   i n   w i r e l e s s   a d   h o c   n e t w o r k s ,   C o m p u t e r   C o m m u n i c a t i o n s ,   V o l .   3 1 ,   I s s u e   1 6 ,   p p .   3 8 4 3 3 8 5 4 ,   2 0 0 8 .   [ 1 2 ]   J .   S .   R .   J a n g ,   A N F I S :   A d a p t i v e   N e t w o r k - B a s e d   F u z z y   I n f e r e n c e   S y s t e m   I E E E   t r a n s a c t i o n s   o n   s y s t e m s ,   m a n ,   a n d   c y b e r n e t i c s ,   2 3 ( 3 ) , 1 9 9 3 .   [ 1 3 ]   M .   M u s t a p h a ,   e t   a l . ,   D a t a   S e l e c t i o n   a n d   F u z z y - R u l e s   G e n e r a t i o n   f o r   S h o r t - T e r m   L o a d   F o r e c a s t i n g   U s i n g   A N F I S   T E L K O M N I K A   T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ,   V o l . 1 4 ,   N o . 3 ,   p p .   7 9 1 - 7 9 9 ,   2 0 1 6 .   [ 1 4 ]   M .   S .   A b d e l   A z i z 1 ,   e t   a l . ,   A   S e c u r e   A N F I S   b a s e d   R e l a y   f o r   T u r b o - G e n e r a t o r s   P h a s e   B a c k u p   P r o t e c t i o n ,   I n d o n e s i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   V o l .   3 ,   N o .   2 ,   p p .   2 4 9   - 2 6 3 ,   A u g u s t   2 0 1 6 .       1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 E n d   t o   e n d   D e l a y N u m b e r   o f   N o d e s   O L S R   A - O L S R   M - O L S R Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.