ELECO 2009 - BURSA 1

Associativity Tick Averaged Associativity based Routing for Real Time Mobile Networks

 

Associativity Based Routing  (ABR),    is one of  the best    long  lived Routing  methods  known  ,  where  associativity  based  means keeping  the  number  of  signals(  ticks)  that  a  node  receives  from each of other nodes.The main purpose of ABR is maximising the life time of the routes in a mobile network while minimising the outage times of the links in comparision with other  relay selection algorithms which are;

Miminum distance Path,Minmax distance path andPower Threshold  Relay selection algorithms.

ELECO 2009 - BURSA 2

Associativity Tick Averaged Associativity based Routing for Real Time Mobile Networks

 

The work we have done  is, proving that ABR has really better results than other relay selection algorithms and improving the performance of ABR in terms of life time and outage times without any modification on protocol or frame structure of ABR.

Here we propose a new algorithm that will give better results than ABR and will still be usefull in real time applications . 

ELECO 2009 - BURSA 3

Associativity Tick Averaged Associativity based Routing for Real Time Mobile Networks

Minimum Distance Path This algorithm selects the relay through which our packets travel through the minimum distance for each possible route S from Tx to Rx  

ELECO 2009 - BURSA 4

UNDERSTANDING RELAY SELECTION ALGORITHMS

Minmax Distance Path  This  algorithm  selects  the path  from  a  set  of  paths for  which  the  maximum distance  between  any  2 linked nodes of the path, is  lower than all other path’s corresponding  values,  by this  way  enough  signal power  level  received  by any  node,  is  tried  to  be provided.

ELECO 2009 - BURSA 5

UNDERSTANDING RELAY SELECTION ALGORITHMS

Relay Selection Using Power Threshold (PT)

This  algorithm  selects  the relay  for  which  the  Tx receives the signal with the power  level  greater  than Power  threshold  and  other relays power levels.

ELECO 2009 - BURSA 6

UNDERSTANDING RELAY SELECTION ALGORITHMS

 Availability : Indicates whether the node is avaiable or notNumber of AT’s : Indicates the duration that the corresponding 

    node is available.AT Thresholds : The calculated threshold value which will be used by the owner of the table (R1 here) in deciding to choose the path.

ELECO 2009 - BURSA 7

UNDERSTANDING ABR

 For the given example table above ;

R1 can communicate with R2 (3  <  16/6)                                        R3 (2 >= 12/6)R4 (4 > 14/6)Rx (7 > 15/6)Tx (0  <    5/6) ELECO 2009 - BURSA 8

UNDERSTANDING ABR

1

3+2+4+7+0=16/6

number of nodesTHRSR

2 4 712 14 156 6 6

1

.ThresholdAT of R for the

tables of other relays

 

 

9

UNDERSTANDING ABR

 

 

ELECO 2009 - BURSA 10

*UNDERSTANDING ATAABR

If  3  paths  are  selected  as  a result of ATAABR (such that AT >  AT  Threshold  for  all  partial links),  the  path  Tx  -3  -2  -4  Rx will  be  eliminated  since  it  has more  hop  counts  than available minimum hop counts in other paths. Then instead of selecting  one  of  them randomly  one  of  the  paths from  the  selected  ones  which has  three  hops  (minimum  hop count)  will  be  selected according to ;.

 

 

ELECO 2009 - BURSA 11

RESULTS for RELAY SELECTION ALGORITHMS

 

 

ELECO 2009 - BURSA 12

RESULTS for MULTIHOP RELAY SELECTION ALGORITHMS

Number of Max. Relay Changes and improvement percentage at the end of 350 seconds

Relay Changes

İmprovement in 350 seconds

Minmax distance 49 - -

Total Distance 40 %18.3 %18.3

Power Threshold 34 % 15 % 30.6

ABR 12 % 35.2 % 75.5

ATAABR 10 %16.6 %79.5

 

 

ELECO 2009 - BURSA 13

RESULTS for MULTIHOP RELAY SELECTION ALGORITHMS

Number of outage counts and improvement percentage at the end of 350 seconds

Outage Counts

İmprovement in 350 seconds

ABR 22 -

ATAABR 20 %9.09

CONCLUSION• An extension of  associativity Based Routing algorithm is developed 

and compared with ABR  (associativity Based Routing  )  in  terms of number of RRC’s and outage times. it’s seen from the output of the simulation  that,  ATAABR  (associativity  tick  averaged    associativity Based Routing) provides better performance  for number of   RCC’s and number of  outage counts than ABR. 

• it is also observed that ATAABR has much more better performance than  ABR  and  other  well  known  single  hop  relay  selection algorithms such as minimum distance path, minmax path and path according to power threshold, 

• The improvement of these factors will give huge advantages in real time  applications  such  as  video  or  voice  conversations,  for  which calculation  time  for  RRC  and  having  a  reliable  connection  is extremely important than other applications.

ELECO 2009 - BURSA 14

References[1]  Toh C. K. , “Associativity-Based Routing for Ad-Hoc Mobile Networks”, Kluwer Academic 

Publishers. University of Cambridge, Computer Laboratory, Cambridge CB2 3QG, United Kingdom Wireless Personal Communications 4: 103–139, 1997.c,1997

[2]  Meier A, “Cooperative Diversity in Wireless Networks”, Erasmus Project at theUniversity of Edinburgh

[3]  Kim D, Toh C.K  and Choi Y. “Location-aware long liferoute selection in wireless ad-hoc networks” , Electronic Letters Vol:36, No 18. 31st August 2000

[4]     Wikipedia , “http://en.wikipedia.org/wiki/Free-space_path_loss”[5]    Sreng V., Yanikomeroglu H., and Falconer D. D,  “Relayer Selection Strategies in Cellular 

Networks with Peer-to-Peer Relaying”, Vehicular Technology Conference, 2003. VTC 2003-Fall. 2003 IEEE 58th, page(s): 1949- 1953 Vol.3 , Oct. 2003 

[6]   Chul S. , Woo M. and Singh S. “Longest Life Routing Protool (LLRP) for Ad Hoc Networks with Highly Mobile Nodes”,  IEEE Xplore.

[7]     Shaar S., Fawaz A.., Murad A. M., M. Ayman, Al-Shalabi R. and Kanaan G. “Analysis of Enhanced Associativity Based Routing Protocol” , Journal of Computer Science 2 (I2): 853-858,2006 

ELECO 2009 - BURSA 15

Questions ?

ELECO 2009 - BURSA 16