Alıcı tabanlı yönlendirme protokollerinin araçlararası haberleşmede çokluortam servislerine uygunluğunun değerlendirilmesi

Abstract

Günümüzde Akıllı Ulaşım Sistemleri (Intelligent Transportation Systems, ITS) kapsamındaki en önemli araştırma konularından biri Akıllı Yardımcı Sistemler (Intelligent Co-operative Systems, ICS)'dir. Araçlar Arası Haberleşme (Inter Vehicle Communication, IVC) üzerine kurulu ICS'ler, trafikte verimliliği ve sürüş emniyetinin arttırılmasında kilit önem arz etmektedirler. Kavşaklarda kazaların engellenmesi, şerit korunması ve hareket kontrolü IVC sistemlerinin geliştirilmesi ile ortaya çıkmış olan çok sayıdaki emniyet uygulamalarından sadece birkaçıdır. Ayrıca ICS'ler sayesinde, otomatik sürüş özelliğine sahip otoyollar, geçiş sistemleri, araç gruplarının hareket kontrolü, rota iyileştirilmesi ve çevresel faktörlere göre araç hızının ve yönünün korunması ve/veya değiştirilmesi gibi uygulamalar da geliştirilmektedir. Trafik verimliliği ve sürüş emniyeti uygulamalarının temelinde bir araç tarafından üretilen bilginin belirli bir süre içerisinde kendisine belirli bir mesafede olan diğer araçlara aktarılması gerekmektedir. Geleneksel ağlarda kullanılan yönlendirme protokolleri bu işlemin gerçekleştirilmesi için yeterli değildir. Bu şekilde bir yönlendirmenin gerçekleştirilebilmesi için konum bilgisinin ve konum bilgisine ait yönlendirme kriterlerinin kullanıldığı coğrafi yönlendirme protokollerine ihtiyaç duyulmaktadır. IVC sistemlerinin zaman içerisinde gelişmesi, bu sistemlerin sürüş emniyeti ve trafik verimliliği uygulamalarının yanısıra, Internet erişimi dolayısıyla Internet üzerinden erişilen tüm çoklu-ortam servisleri için de kulllanılmasına imkan sağlamıştır. Ancak trafik verimliliği ve sürüş emniyeti uygulamaları ile çoklu-ortam uygulamaları arasında çeşitli yapısal farklar bulunmaktadır. Dolayısıyla IVC üzerine kurulu ağlar üzerinde çoklu-ortam servislerinin verilebilmesi için kullanılan coğrafi yönlendirme protokollerinin bu uygulamaların ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde geliştirilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında, literatürdeki coğrafi yönlendirme protokolleri incelenmiştir. Mevcut coğrafi yönlendirme protokolleri, gönderici tabanlı ve alıcı tabanlı olarak ikiye ayrılmaktadır. Geliştirilen IVC uygulamaları ve standartlar genellikle gönderici tabanlı yönlendirme protokollerine yer verilmekle beraber alıcı tabanlı yönlendirme protokollerinin değerlendirilmesi gerektiği belirtilmektedir. Tez kapsamında mevcut alıcı tabanlı protokoller incelenerek, bu algoritmaların çoklu-ortam servisleri için uygunluğu tartışılmıştır. Bu inceleme sonucunda alıcı tabanlı protokollerden, Contention Based Forwarding (CBF), Location Aided Routing (LAR) ve Receiver-based Opportunistic Forwarding (ROF) olmak üzere üç tanesi seçilerek benzetim ortamında gerçeklenmiş ve başarımları değerlendirilmiştir. Karşılaştırma amacı ile de gönderici tabanlı Greedy Forwarding (GF) protokolü gerçeklenmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda, alıcı tabanlı protokollerin gönderici tabanlı GF protokolüne göre hem şehiriçi hem de otoyol senaryolarında paket dağıtım oranı açısından daha başarılı olduğu belirlenmiştir. Alıcı tabanlı protokoller arasında ise LAR protokolü diğer protokollere göre daha yüksek başarı göstermektedir. Benzetimler sırasında alıcı tabanlı protokoller ile ilgili iki önemli durum tespit edilmiştir. Bunlardan birincisi alıcı tabanlı protokollerin, GF protokolüne göre daha yüksek uçtan uca paket gecikme değerleri üretmesidir. İkinci durum ise beklenildiğinin aksine alıcı tabanlı protokollerin paket üretim oranı açısından GF protokolüne göre daha yüksek değerlere ulaşmasıdır. Alıcı tabanlı protokoller ile ilgili bu iki durumu oluşturan temel neden, bu protokoller kapsamında paket iletiminde kullanılan zaman aşımı mantığına dayalı mekanizmalardır. Bu mekanizmaların geliştirilmesi, alıcı tabanlı protokollerin başarımlarının daha da artmasını sağlayacaktır.