Afet sonrası haberleşme için mobil ağlarda iş çıkarım tabanlı cihazdan cihaza yeni bir keşif algoritması

Bir afet durumunda haberleşme önemli olduğu kadar afet meydana geldikten sonra insanların birbiriyle haberleşebilmesi ve afet yönetim kurumları arasında etkili iletişim hayati önem taşımaktadır. Afet sonrası haberleşme ağının fiziksel olarak zarar görmesi veya aşırı çağrı trafiği nedeniyle haberleşme ağının çökmesi ile karşılaşılabilmektedir. Cihazdan cihaza (D2D) keşif ve iletişim, bu tür zor durumlarda haberleşme ağ altyapısına ihtiyaç duymadan ve hücresel iletişim ağlarında çağrı trafiğini azaltarak iletişim hizmetleri sağlamaktadır. Günümüzde hemen hemen herkesin akıllı bir mobil cihaz (UE-kullanıcı ekipmanı) kullandığı göz önüne alındığında, D2D iletişim yöntemi afet sonrası durum için uygun bir çözüm olarak görülmektedir. Bu yöntem LTE (Uzun Süreli Evrim) ve özellikle beşinci nesil (5G) iletişim ağlarında önemli bir rol oynamaktadır. Cihaz keşfi veya UE keşfi, D2D haberleşmesinde temel bir unsurdur. Cihaz keşfi olmadan cihazların birbiriyle haberleşebilmesi mümkün olamamaktadır. Bu çalışmada, afet sonrası bir durumda Kamu Güvenlik Ağı (PSN) üzerindeki cihazlar arasında D2D eşlerini bulmak için bir İş çıkarım Tabanlı Keşif Algoritması (TDA) önerilmiştir. Önerilen algoritmanın performansını test etmek için örnek senaryolar oluşturulmuştur. TDA yapısı, SINR (Sinyal-Girişim + Gürültü Oranı) tabanlı keşif algoritmalarından en kısa mesafeye göre keşif algoritması (SDA), mesafe limiti olmayan en yüksek SINR Oranına göre keşif algoritması (MSNA) ve mesafe limiti olan en yüksek SINR oranına göre keşif algoritması (MSLA) ile karşılaştırılmıştır. Önerilen TDA yapısının, hizmet verme durumu veya SINR kesinti oranı ve keşfedilen ortalama SINR çifti sayısı bakımından afet bölgesinde D2D keşfi için diğer SINR tabanlı keşif (MSNA, SDA ve MSLA) algoritmalarından daha iyi performans gösterdiği gözlenmiştir. Tez kapsamında SINR tabanlı keşif algoritmaları ile farklı parametrelerin tek bir yerden girilebilmesi ve sonuçların tek bir ekran üzerinden görülebilmesi için PSN-D2D Keşif Simülatörü adında bir grafiksel arayüz geliştirilmiştir. Simülatörde farklı senaryolarla D2D ve PSN ağların keşif algoritmaları ile farklı yol kaybı, çevresel etki değerleri gibi parametrelerden elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Anahtar kelimeler: Cihazdan cihaza keşif, eş cihaz keşfi, Kamu güvenlik ağı (PSN), LTE, PSN-D2D Simülatör