Kablosuz ağ uygulamalarında RTS/CTS mekanizmasının performansa etkisi
RTS/CTS mechanism's effect on performance in wireless network applications
Yazar: BEKİR BORSUK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CEMAL KOÇAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Kablosuz ağlar = Wireless networks

Özet:
Teknolojinin gelişimi ile birlikte kablosuz ağların, kapsama alanlarının artması, kullanımının yaygınlaşması ve kurulumlarının kolaylaşması bazı sorunları da beraberinde getirmiştir.  Düğüm sayılarının artması, veri haberleşmesi yoğunluğunu ve veri trafiğini arttırmıştır. Artan veri trafiği, performansın düşmesine neden olmaktadır. Ağın düşen performansından en çok etkilenen ve servis kalitesine ihtiyaç (Quality of Service- QoS) duyan çoklu ortam uygulamaları (multimedya haberleşmesi) olmuştur. Hareketli kablosuz ağlarda, özellikle çoklu ortam uygulamalarında ihtiyaç duyulan QoS'ı olumsuz etkilemektedir. Kablosuz ağların sağladığı hareket özgürlüğü, kapsama alanı sorunlarını da beraberinde getirmiş aynı zamanda gizli düğüm probleminin (Hidden Node Problem) ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Gizli düğüm probleminin ortaya çıkmasıyla trafik çarpışmaları (Collision) ciddi oranda artmış ve performans kayıpları meydana gelmeye başlamıştır. Bu sebeple günümüzdeki araştırmalar kablosuz ağlardaki bu performans kayıplarının en aza indirilmesi üzerine yoğunlaşmıştır. Yapılan araştırmalar sonucunda, RTS/CTS (Request to Send/ Clear to Send) mekanizmasının, veri taşıma performansında etkili olduğu görülmüştür. Bu çalışmada,  IEEE 802.11 kablosuz yerel alan ağlarında, çoklu ortam uygulamaları kullanılarak gizli düğüm probleminin olmadığı ve olduğu durumlarda RTS/CTS mekanizmasının kullanılmasının ağ performansına etkisi incelenmiştir. Çalışmada, 6 düğümden oluşan kablosuz bir ağ da; RTS/CTS mekanizmasının kapalı olduğu ve farklı RTS eşik değerlerinin (1-200-400-800-1600-2346 bayt) kullanıldığı 14 farklı senaryo kullanılmıştır. Senaryolar OPNET Modeler benzetim aracı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. RTS/CTS mekanizması açıkken verilmiş olan RTS eşik değerinden daha büyük veri çerçevesi geldiğinde RTS/CTS mekanizması devreye girmekte aksi takdirde kullanılmamaktadır. RTS/CTS mekanizmasının ağ performansına etkileri, birim zamanda işlenen paket miktarı (Throughput), yeniden iletim girişimi sayısı (Retransmission Attempts), düşürülen paket sayısı (Packet Drop), gecikme (Delay), gecikmeler arasındaki farklılık (Jitter) ve alınan veri trafiği kriterleri kullanılarak incelenmiştir.

Abstract:
With development of technology; mobile and wireless networks' coverage has extended and implementation became easier. As a result, their usage has increased. Hence, these developments also lead some problems. Due to inflation of interconnecting devices, data that flow through the network increases, on the other hand, performance of the network decreases. Therefore, multimedia applications, which relies on high Quality of service (QoS), widely effected by this deficiency. In addition, coverage and hidden node problems come up with freedom of movement which mobile and wireless networks provide.  Collision detections and performance deficiencies occur as a result of hidden node problem. Thus, recent works in this area focus on decreasing the effects of performance deficiency. The results of previous studies show that, RTS values are effective on data transmission performance at RTS / CTS (Request to Send/ Clear to Send) mechanism in wireless networks. In this study, effects of RTS/CTS mechanism usage on transmission performance in case the absence or the presence of hidden node problem for multimedia applications at IEEE 802.11 MAC protocol revealed. No RTS and selected RTS values (as 1-200-400-800-1600-2346 bytes) scenarios are used. The values which used as scenarios are RTS threshold values. When data frames come larger than RTS, the RTS/CTS mechanism step in. By using Throughput, Retransmission Attempts, Packet Drop, Delay, Jitter and Traffic Received criteria, RTS/CTS mechanism's effects on network performance examined. Applications were simulated with 6 nodular structure over 14 different scenarios by using OPNET Modeler Simulation Tool. The results show that the RTS/CTS mechanism has improved performance.