Fanet için hareket duyarlı yönlendirme protokolü
Mobility aware routing protocol for fanets
- Tez No: 1005985
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUNUS ÖZEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar ağ protokolleri, Uçan adhoc ağlar (FANET), İnsansız hava aracı, Computer network protocols, Flying adhoc network (FANET), Unmanned aerial vehicle
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yalova Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde kablosuz ağ teknolojilerinin kullanım alanları, sabit bir altyapıya ihtiyaç duymayan tasarsız ağ topolojilerinin gelişimiyle birlikte stratejik bir önem kazanmıştır. Kendi kendine organize olabilen bu yapılar, özellikle yüksek hareketliliğe sahip uç birimlerin bulunduğu dinamik sistemlerde kesintisiz haberleşme için kritik bir çözüm sunmaktadır. Gezgin tasarsız ağların (MANETs) özel bir türevi olan Uçan Tasarsız Ağlar (FANETs); doğal afet izleme, askeri operasyonlar, akıllı şehirler ve modern tarım uygulamaları gibi geniş bir yelpazede, insansız hava araçlarının (İHA) manevra kabiliyetine uyum sağlayacak esnek haberleşme mimarileri sağlamaktadır. Ancak FANET yapılarında İHA sürülerinin görevlerini başarıyla tamamlayabilmesi için verimli rota seçimi ve iletişimin sürekliliği temel bir sorun teşkil etmektedir. Yüksek hareketlilik nedeniyle ağ topolojisinin saniyeler içinde değişmesi, standart yönlendirme protokollerinin verimsiz rotalar kurmasına veya sık bağlantı kopmalarına yol açmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, düğümlerin hareket karakteristiklerini ve anlık uzamsal verilerini dikkate alan, konum ve hız vektörü bilgilerini kullanarak daha kararlı rotalar oluşturan özgün bir yönlendirme protokolünün tasarımı ve gerçeklenmesi sunulmaktadır. Geliştirilen protokolde, geleneksel yöntemlerden farklı olarak düğümlerin anlık konum bilgileri ile hız vektörleri analiz edilerek, düğümlerin birbirlerine göre olan hareket eğilimleri hesaplanmaktadır. Bu sayede, bağlantı süresi kısa kalacak ve kopma ihtimali yüksek olan kararsız rotaların kurulması henüz oluşmadan engellenmektedir. Rota seçim sürecinde düğüm yoğunluğu ve mesafe öngörülerinin bir arada değerlendirilmesiyle, verinin daha stabil ve uzun süreli bağlantılar üzerinden aktarılması hedeflenmiştir. Tasarlanan modelin performansı, ağ benzetimleri için yaygın olarak kullanılan ns-3 (Network Simulator-3) benzetim ortamında kapsamlı testlere tabi tutulmuştur. Benzetim çalışmaları; hareketli İHA düğümlerinden oluşan bir sürü ve bu sürü içerisinde üzerlerinde aktif veri trafiği üreten uygulama katmanının çalıştığı özel İHA düğümleri kullanılarak kurgulanmıştır. Performans metriklerinin doğrudan uygulama çalıştıran bu düğümler üzerinden toplandığı analizlerde, konum ve hız vektörü tabanlı akıllı rota seçiminin ağ kaynaklarını daha etkin kullandığı ve toplam veri iletim hızında (bitrate) belirgin bir yükselme sağladığı tespit edilmiştir. Kararsız ve kopmaya meyilli rotaların elenmesi sonucunda, özellikle yüksek hareketlilik içeren senaryolarda paket kayıp oranlarının iyileştiği ve veri iletiminin daha sağlıklı bir şekilde gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Hız vektörü analizi yoluyla düğümler arası mesafenin kritik eşiği aşacağı durumların önceden kestirilmesi, topolojik değişimlere karşı dirençli bir haberleşme altyapısı sunarak gecikme ve iletim sürekliliği gibi performans kriterlerine olumlu yansımıştır. Bu çalışma, tamamı yüksek hareketliliğe sahip İHA sürülerinin zorlu operasyonel sahalarda daha güvenilir bir haberleşme altyapısına sahip olabileceğini kanıtlamakta ve FANET literatüründeki yönlendirme kararsızlığı problemlerine karşı ölçeklenebilir bir çözüm önerisi getirmektedir.
Özet (Çeviri)
In recent years, the application areas of wireless network technologies have expanded significantly, with mobile ad hoc networks (MANETs) becoming a critical solution for dynamic systems without fixed infrastructure. As a specialized subset of MANETs, Flying Ad Hoc Networks (FANETs) provide flexible communication architectures that adapt to the high maneuverability of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in diverse fields such as disaster monitoring, military operations, smart cities, and modern agriculture. However, ensuring efficient route selection and maintaining communication continuity remains a major challenge in FANETs. Due to the high mobility of nodes, the network topology changes within seconds, leading standard routing protocols to establish inefficient routes or suffer frequent link breakages. This thesis presents the design and implementation of an original routing protocol that creates more stable routes by considering the motion characteristics and instantaneous spatial data of nodes through position and velocity vector information. Unlike traditional methods, the developed protocol analyzes the real-time location and velocity vectors of nodes to calculate their relative movement trends. This approach enables the preemptive avoidance of unstable routes that are likely to have short connection lifetimes or high failure probabilities. By evaluating node density and distance predictions within the route selection process, the study aims to transmit data over more stable and long-lasting connections. The performance of the proposed model was evaluated through extensive tests in the ns-3 (Network Simulator-3) environment, an industry standard for network simulations. The simulation scenarios were structured using a swarm of mobile UAV nodes, including specialized nodes running application layers that generate active data traffic. In the analysis where performance metrics were collected directly from these application-running nodes, it was determined that the intelligent route selection based on position and velocity vectors utilized network resources more effectively and provided a significant increase in total bitrate. By eliminating unstable and disconnection-prone routes, an improvement in packet loss rates was observed, particularly in high-mobility scenarios, leading to more robust data transmission. Predicting instances where the distance between nodes exceeds critical thresholds through velocity vector analysis has provided a communication infrastructure resilient to topological changes, positively impacting performance criteria such as delay and transmission continuity. This study demonstrates that UAV swarms can achieve a more reliable communication infrastructure in challenging operational fields and offers a scalable solution to the routing instability problems in FANET literature.
Benzer Tezler
- Servikal spondilozlu hastalarda fizik tedavi yöntemleri ve postürografi cihazı biofeedback egzersizlerinin denge üzerine etkisi
The effect of posturography device biofeedback exercises and physical theraphy on balance in patients with cervical spondylosis
TUBA ERBİLİR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyonİstanbul ÜniversitesiFizik Tedavi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİDAYET SARI
- Fanet ağlar için yönlendirme protokolü tasarlama
Designing a routing protocol for fanet networks
SÜMEYYE KAYMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGebze Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASARİ ÇELEBİ
- Manet yönlendirme protokollerinin iha'lar için değerlendirilmesi
Performance comprision of manet routing prtocols for fanet
İSMAİL TURNADERELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLKER BEKMEZCİ
- Uçan tasarsız ağlara (Fanet) yönelik yönlendirme saldırılarının analizi ve tespiti
Analysis and detection of routing attacks on flying ad hoc networks
ÖZLEM CEVİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİL ŞEN AKAGÜNDÜZ
- Cluster-based MAC protocol for UAVs ad hoc networks in 5G and beyond
5G ve ötesindeki İHA'ların tasarsız ağları için küme tabanlı MAC protokolü
MD. THOUHIDUR RAHMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFM SHAHEN SHAH