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.

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

URL

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

DOI

https://doi.org/10.1038/s41598-023-27567-7

UT WoS

000944127000010

EID Scopus

2-s2.0-85146864540

Klíčová slova česky

FANET; dron; směrování; energie

Klíčová slova anglicky

FANET; dron; routing; energy

Štítky

AR 2022-2023, odmeny_2023, RIV_2024, xJ1

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 2. 2024 12:08, Bc. Jan Peterec

Anotace

ORIG CZ

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
Zobrazeno: 2. 4. 2026 06:27