Published May 5, 2016 | Version v1
Publication Open

CACONET: Ant Colony Optimization (ACO) Based Clustering Algorithm for VANET

Creators

  • 1. COMSATS University Islamabad
  • 2. University of Engineering and Technology Taxila

Description

A vehicular ad hoc network (VANET) is a wirelessly connected network of vehicular nodes. A number of techniques, such as message ferrying, data aggregation, and vehicular node clustering aim to improve communication efficiency in VANETs. Cluster heads (CHs), selected in the process of clustering, manage inter-cluster and intra-cluster communication. The lifetime of clusters and number of CHs determines the efficiency of network. In this paper a Clustering algorithm based on Ant Colony Optimization (ACO) for VANETs (CACONET) is proposed. CACONET forms optimized clusters for robust communication. CACONET is compared empirically with state-of-the-art baseline techniques like Multi-Objective Particle Swarm Optimization (MOPSO) and Comprehensive Learning Particle Swarm Optimization (CLPSO). Experiments varying the grid size of the network, the transmission range of nodes, and number of nodes in the network were performed to evaluate the comparative effectiveness of these algorithms. For optimized clustering, the parameters considered are the transmission range, direction and speed of the nodes. The results indicate that CACONET significantly outperforms MOPSO and CLPSO.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

شبكة المركبات المخصصة (VANET) هي شبكة متصلة لاسلكيًا من عقد المركبات. يهدف عدد من التقنيات، مثل نقل الرسائل وتجميع البيانات وتجميع عقدة المركبات، إلى تحسين كفاءة الاتصال في شبكات VANET. رؤساء المجموعات (CHs)، الذين تم اختيارهم في عملية التجميع، يديرون الاتصالات بين المجموعات وداخل المجموعات. يحدد عمر المجموعات وعدد CHs كفاءة الشبكة. في هذه الورقة، يتم اقتراح خوارزمية تجميع تستند إلى تحسين مستعمرة النمل (ACO) لشبكات VANET (CACONET). تشكل CACONET مجموعات محسنة للتواصل القوي. تتم مقارنة CACONET تجريبيًا مع أحدث التقنيات الأساسية مثل تحسين سرب الجسيمات متعدد الأهداف (MOPSO) وتحسين سرب جسيمات التعلم الشامل (CLPSO). تم إجراء تجارب لتغيير حجم الشبكة ونطاق نقل العقد وعدد العقد في الشبكة لتقييم الفعالية النسبية لهذه الخوارزميات. بالنسبة للتجميع العنقودي الأمثل، فإن المعلمات التي يتم أخذها في الاعتبار هي نطاق الإرسال واتجاه وسرعة العقد. تشير النتائج إلى أن CACONET يتفوق بشكل كبير على MOPSO و CLPSO.

Translated Description (French)

Un réseau ad hoc de véhicules (VANET) est un réseau de nœuds de véhicules connectés sans fil. Un certain nombre de techniques, telles que le transport de messages, l'agrégation de données et le regroupement de nœuds de véhicules, visent à améliorer l'efficacité de la communication dans les VANET. Les chefs de cluster (CH), sélectionnés dans le processus de clustering, gèrent la communication inter-cluster et intra-cluster. La durée de vie des clusters et le nombre de CH déterminent l'efficacité du réseau. Dans cet article, un algorithme de clustering basé sur l'optimisation des colonies de fourmis (ACO) pour les VANET (CACONET) est proposé. CACONET forme des clusters optimisés pour une communication robuste. CACONET est comparé empiriquement à des techniques de base de pointe telles que l'optimisation multi-objective des essaims de particules (MOPSO) et l'optimisation complète des essaims de particules d'apprentissage (CLPSO). Des expériences faisant varier la taille de la grille du réseau, la portée de transmission des nœuds et le nombre de nœuds dans le réseau ont été effectuées pour évaluer l'efficacité comparative de ces algorithmes. Pour un clustering optimisé, les paramètres pris en compte sont la portée de transmission, la direction et la vitesse des nœuds. Les résultats indiquent que CACONET surpasse significativement MOPSO et CLPSO.

Translated Description (Spanish)

Una red ad hoc vehicular (VANET) es una red de nodos vehiculares conectada de forma inalámbrica. Varias técnicas, como el transporte de mensajes, la agregación de datos y la agrupación de nodos vehiculares, tienen como objetivo mejorar la eficiencia de la comunicación en los VANET. Los jefes de clúster (CH), seleccionados en el proceso de agrupación, gestionan la comunicación entre clústeres y entre clústeres. La vida útil de los clústeres y el número de CH determinan la eficiencia de la red. En este trabajo se propone un algoritmo de Clustering basado en Ant Colony Optimization (ACO) para VANETs (CACONET). CACONET forma clústeres optimizados para una comunicación sólida. CACONET se compara empíricamente con técnicas de referencia de vanguardia como la optimización de enjambre de partículas multiobjetivo (MOPSO) y la optimización de enjambre de partículas de aprendizaje integral (CLPSO). Se realizaron experimentos que variaban el tamaño de la cuadrícula de la red, el rango de transmisión de los nodos y el número de nodos en la red para evaluar la efectividad comparativa de estos algoritmos. Para la agrupación optimizada, los parámetros considerados son el rango de transmisión, la dirección y la velocidad de los nodos. Los resultados indican que CACONET supera significativamente a MOPSO y CLPSO.

Files

journal.pone.0154080&type=printable.pdf

Files (5.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b1fc76aa771b77138c1208c02cd67d8e
5.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
CACONET: خوارزمية تجميع قائمة على تحسين مستعمرات النمل (ACO) لـ VANET
Translated title (French)
CACONET : Algorithme de clustering basé sur l'optimisation des colonies de fourmis (ACO) pour VANET
Translated title (Spanish)
CACONET: Algoritmo de agrupación basado en la optimización de colonias de hormigas (ACO) para VANET

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2345600446
DOI
10.1371/journal.pone.0154080

Is supplement to
https://openalex.org/W2612694818 (Other)
https://openalex.org/W2394153495 (Other)
https://openalex.org/W2388217074 (Other)
https://openalex.org/W2363465025 (Other)
https://openalex.org/W2347969533 (Other)
https://openalex.org/W2241084252 (Other)
https://openalex.org/W2155027171 (Other)
https://openalex.org/W2062688728 (Other)
https://openalex.org/W2027636740 (Other)
https://openalex.org/W2016475942 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1503048230
  • https://openalex.org/W1965969360
  • https://openalex.org/W1980625645
  • https://openalex.org/W2005107073
  • https://openalex.org/W2029006739
  • https://openalex.org/W2046950687
  • https://openalex.org/W2055661076
  • https://openalex.org/W2074658513
  • https://openalex.org/W2086959852
  • https://openalex.org/W2086976228
  • https://openalex.org/W2088087163
  • https://openalex.org/W2091673436
  • https://openalex.org/W2101678493
  • https://openalex.org/W2113829484
  • https://openalex.org/W2114561044
  • https://openalex.org/W2126105956
  • https://openalex.org/W2131613989
  • https://openalex.org/W2168747298
  • https://openalex.org/W2497930546
  • https://openalex.org/W2671731656
  • https://openalex.org/W3201965827
  • https://openalex.org/W4242319195
  • https://openalex.org/W4292083457
  • https://openalex.org/W4293417218
  • https://openalex.org/W569311967