J 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.

Basic information

Original name

An energy-aware routing method using firefly algorithm for flying ad hoc networks

Name in Czech

Metoda směrování s ohledem na energii využívající algoritmus firefly pro létající sítě ad hoc

Authors

LÁNSKÝ, Jan; Amir Masoud RAHMANI; Mazhar Hussain MALIK; Efat YOUSEFPOOR; Mohammad Sadegh YOUSEFPOOR; Muhammad Umair KHAN and Mehdi HOSSEINZADEH

Edition

Scientific Reports, Berlin, Springer Nature Limited, 2023, 2045-2322

Other information

Language

English

Type of outcome

Article in a journal

Field of Study

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Country of publisher

Germany

Confidentiality degree

is not subject to a state or trade secret

References:

Impact factor

Impact factor: 3.800

Marked to be transferred to RIV

Yes

RIV identification code

RIV/04274644:_____/23:#0000970

Organization unit

University of Finance and Administration

EID Scopus

Keywords (in Czech)

FANET; dron; směrování; energie

Keywords in English

FANET; dron; routing; energy

Tags

International impact, Reviewed
Changed: 13/2/2024 12:08, Bc. Jan Peterec

Abstract

In the original language

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

In Czech

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

Files attached