TDMA tabanlı kablosuz algılayıcı ağ ortam erişim kontrol protokolleri için genel bir analitik ve benzetim modeli
A generic analytical and simulation model for TDMA-based wireless sensor network medium access control protocols
Yazar: ALPER KARAHAN
Danışman: PROF. DR. İSMAİL ERTÜRK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology
Dizin: Benzetim modeli = Simulation model ; Bilgisayar ağ protokolleri = Computer network protocols ; Bilgisayar ağları = Computer networks

Özet:
Kablosuz Algılayıcı Ağ (KAA) kullanım alanlarının çeşitlenmesi, başarımlarının kolayca test edilmesini gerekli kılmaktadır. Bu tez çalışmasında, KAA'ların başarım değerlendirmesinde kullanılan temel ölçütlerin, analitik olarak elde edilmesi, benzetimlerinin gerçekleştirilmesi ve her iki yöntemle elde edilen sonuçların kıyaslanarak geçerliliklerinin doğrulanması hedeflenmektedir.Haberleşme ağlarını modelleme yöntemlerinin birbirlerine göre üstünlükleri ve zorlukları bulunmaktadır. Her yöntem tek başına kullanıldığında sistem başarımı hakkında sadece bazı kestirimler yapılabilmesini sağlamaktadır. Modelleme yöntemlerinin birlikte kullanımı bu sorunu aşmada en etkin yoldur. Tasarlanan bir sistemin farklı iki modelinden elde edilen sonuçların birbirleriyle örtüşmesi, sistemin doğruluğunu, kararlı ve gereksinimleri karşılayacak şekilde çalışacağını gösterir ve sonuçların geçerliliğini teyit eder.Tez çalışmasında, gerçekleştirilen genel KAA OEK (Ortam Erişim Kontrol) protokol analitik ve benzetim modelleri, merkezi yapılı bir uygulama örneğinde kullanılmakta ve elde edilen sonuçlar sunulmaktadır. Analitik modeller esas alınarak düğüm enerji tüketimi, ortalama uçtan ? uca paket gecikmesi ve kablosuz kanal kullanım oranı hesaplanmakta, bunlar benzetim modelinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak sistemin başarım değerlendirmesi yapılmaktadır. Tez çalışması sonuçları, TDMA tabanlı KAA OEK için geçerlilik değerlendirmesinde kolayca kullanılabilir olduğundan, araştırmacılar ve uygulama geliştiriciler için bu konuda referans olma niteliği taşımaktadır.

Abstract:
The vast variety of Wireless Sensor Network (WSN) applications makes it necessary that they should be easily tested and validated. In this thesis, it is aimed at obtaining the basic criteria that are used to evaluate the performance of the WSNs using both the analytical modeling and the computer modeling & simulation as well as validating the results.Computer network modeling techniques have some advantages and disadvantages with respect to each other according to their usage. Each method provides only basic estimations related to the system performance when used alone, however the reliability of the results can only be guaranteed by using more than one of these methods together. The use of analytical modeling and simulation techniques together is the most effective way to evaluate the performance of computer networks. Matching up the results from two different models provides a remarkable validation way and points out whether the system runs stable or not in reality.In this thesis, a generic analytical model and a computer model & simulation of a developed TDMA based WSN Medium Access Control (MAC) protocol with centralized infrastructure are provided, and these models are used in an example application scenario. The results obtained from both models are presented and compared to each other. Node energy consumption, mean end ? to ? end packet delay and wireless channel utilization are selected as the network performance metrics since they can be enough for an essential system validation and evaluation. It is foreseen that this thesis work will be utilized as a reference for researchers and application developers studying on TDMA based WSN MACs.