2023
An energy-aware routing method using firefly algorithm for flying ad hoc networks
LÁNSKÝ, Jan; Amir Masoud RAHMANI; Mazhar Hussain MALIK; Efat YOUSEFPOOR; Mohammad Sadegh YOUSEFPOOR et al.Základní údaje
Originální název
An energy-aware routing method using firefly algorithm for flying ad hoc networks
Název česky
Metoda směrování s ohledem na energii využívající algoritmus firefly pro létající sítě ad hoc
Autoři
LÁNSKÝ, Jan; Amir Masoud RAHMANI; Mazhar Hussain MALIK; Efat YOUSEFPOOR; Mohammad Sadegh YOUSEFPOOR; Muhammad Umair KHAN a Mehdi HOSSEINZADEH
Vydání
Scientific Reports, Berlin, Springer Nature Limited, 2023, 2045-2322
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10201 Computer sciences, information science, bioinformatics
Stát vydavatele
Německo
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 3.800
Označené pro přenos do RIV
Ano
Kód RIV
RIV/04274644:_____/23:#0000970
Organizační jednotka
Vysoká škola finanční a správní
UT WoS
EID Scopus
Klíčová slova česky
FANET; dron; směrování; energie
Klíčová slova anglicky
FANET; dron; routing; energy
Štítky
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 2. 2024 12:08, Bc. Jan Peterec
V originále
Flying ad-hoc networks (FANETs) include a large number of drones, which communicate with each other based on an ad hoc model. These networks provide new opportunities for various applications such as military, industrial, and civilian applications. However, FANETs have faced with many challenges like high-speed nodes, low density, and rapid changes in the topology. As a result, routing is a challenging issue in these networks. In this paper, we propose an energy-aware routing scheme in FANETs. This scheme is inspired by the optimized link state routing (OLSR). In the proposed routing scheme, we estimate the connection quality between two flying nodes using a new technique, which utilizes two parameters, including ratio of sent/received of hello packets and connection time. Also, our proposed method selects multipoint relays (MPRs) using the firefly algorithm. It chooses a node with high residual energy, high connection quality, more neighborhood degree, and higher willingness as MPR. Finally, our proposed scheme creates routes between different nodes based on energy and connection quality. Our proposed routing scheme is simulated using the network simulator version 3 (NS3). We compare its simulation results with the greedy optimized link state routing (G-OLSR) and the optimized link state routing (OLSR). These results show that our method outperforms G-OLSR and OLSR in terms of delay, packet delivery rate, throughput, and energy consumption. However, our proposed routing scheme increases slightly routing overhead compared to G-OLSR
Česky
Létající ad-hoc sítě (FANET) zahrnují velké množství dronů, které s každým komunikují jiné založené na modelu ad hoc. Tyto sítě poskytují nové příležitosti pro různé aplikace jako jsou vojenské, průmyslové a civilní aplikace. FANETy však čelily mnoha výzvy, jako jsou vysokorychlostní uzly, nízká hustota a rychlé změny v topologii. V důsledku toho směrování je v těchto sítích náročný problém. V tomto článku navrhujeme schéma směrování s ohledem na energii FANETy. Toto schéma je inspirováno optimalizovaným směrováním stavu linky (OLSR). V navrhovaném trasování ve schématu odhadujeme kvalitu spojení mezi dvěma létajícími uzly pomocí nové techniky, která využívá dva parametry, včetně poměru odeslaných/přijatých paketů hello a doby připojení. Taky, námi navrhovaná metoda vybírá vícebodová relé (MPR) pomocí algoritmu světlušky. Vybere uzel s vysokou zbytkovou energií, vysokou kvalitou připojení, větším sousedstvím a vyšší ochotou jako MPR. Nakonec naše navrhované schéma vytváří trasy mezi různými uzly na základě energie a kvalita připojení. Naše navrhované schéma směrování je simulováno pomocí síťového simulátoru verze 3 (NS3). Porovnáváme výsledky jeho simulace s chamtivým optimalizovaným směrováním stavu linky (G-OLSR) a optimalizované směrování stavu linky (OLSR). Tyto výsledky ukazují, že naše metoda překonává G-OLSR a OLSR z hlediska zpoždění, rychlosti doručování paketů, propustnosti a spotřeby energie. Nicméně naše navrhované schéma směrování mírně zvyšuje režii směrování ve srovnání s G-OLSR