Sualtı kablosuz algılayıcı ağları için yönlendirme protokolü geliştirimi
Developing routing protocol for underwater wireless sensor networks
Yazar: YONCA BAYRAKDAR
Danışman: DOÇ. DR. AYLİN KANTARCI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Yönlendirme protokolleri = Routing protocols

Özet:
Sualtı Kablosuz Algılayıcı Ağları(SKAA) için geliştirilen yönlendirme protokolleri, sualtında algılanan değişimleri bir veri toplama merkezine iletmek amacıyla, akustik iletişimin ve sualtının kendine has özelliklerini dikkate alacak şekilde tasarlanması gereken ve karasal kablosuz algılayıcı ağları için geliştirilen protokollerden farklılıklar gösteren protokollerdir. Bu tezde, Sualtı Kablosuz Algılayıcı Ağları için, ağın yaşam süresini uzatma, düğümlerin enerjisini dengeli olarak tüketme ve başarılı olarak iletilen paket sayısını mevcut protokollerden daha yüksek düzeye çıkarma amacı ile iki protokol tasarlanmıştır. Bu protokoller, Enerji-Uzaklık Sınıflı Sualtı Yönlendirme Protokolü (EUSSYP) ve Enerji Etkin Sualtı Yönlendirme Protokolü (EESYP)'dür.Tezin ilk katkısı, bir ağırlık fonksiyonu kullanımı ile sürekli aynı rota üzerinden iletim yapılmasını ve sadece belirli düğümlerin enerjilerini tüketmesinin engellendiği ve ağın bağlılığını daha uzun süre boyunca korunduğu bir yönlendirme protokolü geliştirimidir.Tezin ikinci katkısı, ilk katkıdaki hedefler ortak olacak şekilde ağırlık fonksiyonunun ilkinden farklı olduğu bir sualtı yönlendirme protokolü geliştirimidir. Düğümlerin mevcut enerji düzeyleri ve birbirleri arasındaki uzaklıkları ölçeklendirilerek, herbir düğüme bir ağırlık değeri atama mekanizması ile çalışmaktadır. Ağırlık değerini oluşturan uzaklık ve enerji parametrelerinin oranlarında değişiklik yaparak, iletilen başarılı paket sayısı, uçtan uca ortalama gecikme ve harcanan toplam enerji değerlerinin değişimi yorumlanmıştır.Tezin üçüncü katkısı, üç boyutlu Sualtı Kablosuz Algılayıcı Ağları için geliştirilmiş mevcut bir yönlendirme protokolü olan Depth Based Routing (DBR)'in eksik yönlerine bu tezde önerilen protokollerle çözüm getirilmesidir.

Abstract:
With the aim of sending the sensed data to the sink node, the routing protocols that are developed for Wireless Underwater Sensor Networks, have to be designed to handle the specific properties of acoustic communication and considered differently from the ones that are for Terrestrial Wireless Sensor Networks. In this thesis, two routing protocols are designed for UWSN?s in order to extend the lifetime of the network, obtain the balanced energy consuming among the sensor nodes and maximize the success rate. The protocols are called Energy-Distance Classified Underwater Routing Protocol and Energy Efficient Underwater Routing Protocol.First contribution of the thesis is the design of a routing protocol that prevents the usage of the same path for communication and the drain of the batteries of particular nodes so that protect the network connectivity for a long time.The second contribution is the design of another routing protocol that has the same targets with the first one and has a different weight function from the first protocol. The mechanism of the protocol is to assign a weight value using the residual energies of the sensor nodes and the distances between them. The rate of successfully transmitted packets, average end-to-end delayand total consumed energy results that are obtained by tuning the energy and the distance values are interpreted.The third contribution is the improvement of a well-known routing protocol called Depth Based Routing (DBR) designed for 3D Underwater Wireless Sensor Networks with the usage of presented protocols in this thesis.