Taşıt ağları için yeni bir kanal atama mekanizması içeren melez bir ortam erişim kontrol protokolü tasarımı
A hybrid media access control protocol design for vehicular networks with a novel channel allocation mechanism
Yazar: FİKRİ AĞGÜN
Danışman: DOÇ. DR. SHAFQAT UR REHMAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA ÇIBUK
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Bilgisayar iletişimi = Computer communication ; Kablosuz ağlar = Wireless networks ; Kablosuz iletişim = Wireless communication ; Sayısal iletişim = Digital communication

Özet:
Son zamanlarda, özellikle otonom araç fikrinin ortaya atılmasıyla birlikte Mobil taşıtların oluşturduğu ağlar olan Tasarsız Taşıt Ağları (TTA – Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs)) taşıt üreticileri ve araştırmacıların yoğun ilgisine maruz kalmaktadır. Çok hızlı hareket eden taşıtların oluşturduğu TTA'ların önemli sorunlarından bazıları hızlı yer değiştirme nedeniyle yaşanan ağ kopmaları, ağlar arası geçişlerde yaşanan bağlantı sorunları, erişim çarpışmaları ve iletişim kanalları arasında meydan gelen girişim problemleridir. Bahsedilen problemleri çözmek amacıyla yapılan çalışmaların en başında etkili ortam erişimi sağlayan ve ağı organize eden gürbüz Ortam Erişim Kontrol (OEK) protokollerinin tasarımı gelmektedir. 
Bu tez çalışmasında da TTA'ların bahsedilen zorluklarının üstesinden gelebilmeyi hedefleyen çok kanallı ve rezervasyon tabanlı melez ortam erişimi sağlayan gürbüz bir OEK protokolü tasarımı gerçekleştirilmiştir.  TTA'lara özel standart olan DSRC'ye ait frekansları FDMA, TDMA ve CSMA gibi erişim yöntemlerini karma bir şekilde kullanıp, ağdaki taşıtlara atayarak çok kanallı ve melez yapıyı gerçekleyen, erişim çarpışmaları ve girişimleri azaltan ayrıca yeni ve özgün bir rezervasyon algoritması sayesinde taşıtların ağa hızlı bir şekilde katılmasını sağlayan ve parkur sonuna kadar bağlantısını koruyan bir OEK protokolü tasarlanarak benzetimi gerçekleştirilmiştir.
Bu çalışma kapsamında geliştirilmiş olan ReMAC ve SOMMAC protokollerinin literatürdeki benzer protokoller olan VeMAC, CS-TDMA, CFR-MAC, TM-MAC, VAT-MAC protokollerine göre seçilen metriklerde büyük ölçüde performans üstünlüğü sağladığı gözlemlenmiştir. Bu anlamda söz konusu çalışmanın literatüre olumlu yönde katkı sağladığı söylenebilmektedir.

Abstract:
Recently, especially with emergence of an autonomous vehicle idea, Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs), which are mobile networks, are subject to intense interest of vehicle manufacturers and researchers. Some of the important problems of TTAs formed by very fast moving vehicles are network breaks due to rapid displacement, access collisions, interference problems that arise between communication channels and connection problems in transition to other networks. In order to solve the problems mentioned above, the designing of robust Media Access Control (MAC) protocols that provide effective media access and organize the network is an important issue.
In this thesis study, a robust VANET MAC protocol design which provides multichannel and reservation-based hybrid media access to overcome mentioned difficulties was realized. A MAC protocol that reduces access collisions and interferences and enables the vehicles to join the network rapidly thanks to the unique reservation algorithm and maintained its connection to the end of the track has been designed and simulated. In addition, the protocol allocates the channels of the DSRC standard, which is for VANETs. Also it provides multi-channel and hybrid communication by using FDMA, TDMA and CSMA access methods together.
It has been observed that ReMAC and SOMMAC protocols developed in this study provide a significant performance advantage in metrics selected according to VeMAC, CS-TDMA, CFR-MAC, TM-MAC, VAT-MAC protocols which are similar. In this sense, it can be said that this study contributed positively to the literature.