Scatternet oluşumu ve scatternet üzerinde adresleme için uygulanabilir bir yaklaşım
A practical approach to scatternet formation and routing on bluetooth
Yazar: SAMİ ALTUNDAĞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET GÖKTÜRK
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Bluetooth, veri, ses ve görüntü taşıyarak farklı türden uygulamalara hizmetvermeyi amaçlayan bir Mobil Tasarımsız Ağ (Mobile Ad-Hoc Network, MANET)türüdür. Uygulamalar ve çalışmaları için gerekli standartlar, profiller halindebelirtilmiştir (Bkz. Ek 1). Bluetooth, çalışmak için ortamda hiçbir altyapıgerektirmez. Bunun yanında bilgisayarlar ve telefonlar başta olmak üzere artıkyaygın olarak kullanılmaktadır. Bu iki sebep, başlangıçta planlanan kullanımsenaryolarının yanında, Bluetooth'u anlık ve altyapısız bağlantı gerektiren başkabağlantı ihtiyaçlarını karşılamaya aday göstermiştir. En küçük Bluetooth ağ birimiolan piconetleri birbirine bağlayarak scatternet oluşturmak ve böylece Bluetoothağlarını büyültmek, bu tür ihtiyaçları karşılamaya yönelik çalışmaların birbölümüdür. Bu tezde, yeni bir scatternet formasyon algoritmasını ve uygulamasınısunmayı amaçlamaktayız. Yeni bir algoritma ortaya konulmasının sebebi, varolanalgoritmaların bahsedilecek senaryolarda kullanılamayacak kadar uzun süren birformasyon sürecine sahip olmaları ve/veya Bluetooth standartlarında olmayanfonksiyonlar üzerinde çalışmalarıdır. Formasyon yanında, varolan tasarımsızağlardaki adresleme yöntemlerininin, kurulan scatternet üzerinde çalışabilmesi içingerekli bileşenler de sunulacaktır.Bu tez çalışması dört bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde konu hakkındagenel bilgi verilmektedir. İkinci bölümde, Bluetooth hakkında temel bilgilerverilmektedir. Üçüncü bölümde, sensör ve Tasarımsız kablosuz ağlar için önesürülen protokoller anlatılmaktadır. Dördüncü bölümde scatternet formasyonu içinyapılan çalışmalar özetlenmektedir. Beşinci bölümde, geliştirilen scatternetformasyon protokolü ve geliştirilen uygulaması anlatılmaktadır. Son bölümde iseyapılan çalışmanın değerlendirmesi ve gelecekte yapılması planlananlaranlatılmaktadır.

Abstract:
Bluetooth is an emerging connectivity technology. Its profile basedapplications are evolving. However many of these applications are working on onehop scenarios. There are many types of applications where multi hop scenarios willbe useful. To route messages between piconets, we need interval nodes running onmore than one piconet. These nodes should be able to forward messages based on thedestination which the packet contains. If more than one piconet are connected andmessages are routed between them, this network is called as Scatternet.In order to form scatternets, a number of propositions have been made [8, 11,14, 17, 24] that form a graph of nodes to connect piconets. However, combined withbluetooth constraints, these protocols are slow and inefficient to apply to manyapplication types. For example when an advertisement needs to be sent only once tothe every node around, forming a graph will not be a good solution, since bluetoothinquiry and preoperation communication of algorithms together, will create aconsiderable overhead. By preoperation, we mean transmission of any kind ofhandshake information between nodes to calculate the best way of forming the graph.It is precommunication since data transmitted at this phase of communication iscompletely unrelated to the information that needs to be sent.In this paper, we introduce a practical protocol inspired by existing Scatternetformation protocols, Sensor Network routing protocols, and Ad hoc routing protocolsin order to establish a scattternet and route messages between piconets. We havebuilt everything on existing Bluetooth 2.0 standards. In addition, an application isimplemented using today?s mobile phone Bluetooth features and user experiences ofthe developed application are given. The algorithm has a quick and efficientprecommunication time when a message needs to be sent to every node on thenetwork. If a message needs to be routed to a destination instead of the wholenetwork, algorithms like AODV can be executed on top of the protocol easily. Ourvialgorithm can be useful for various types of applications. Sending outadvertisements, multi-hop Bluetooth service discovery, and sending non-stream datapackages are among them. If a stream needs to be sent, a tunnel can be formed byrunning AODV on top of the protocol again. When talking about streaming betweenpiconets Quality of Service (QoS) considerations comes to mind, however not everyapplications has QoS requirements.This paper is organized as follows: in section 1, an introduction will be given.In section 2, basics of Bluetooth are given. In section 3, we discuss the related workon Sensor and Ad-hoc Networks. In section 4, we discuss the related research onBluetooth scatternet and challenges related with scatternet formation. We present thealgorithm in section 5. A conclusion is presented in the last section.