Heterojen kablosuz ağlar için bulanık mantık dikey el değiştirme algoritması

Kablosuz ağları hayatımızın her anında kullandığımız bir çağ yaşamaktayız. Son zamanlarda ortaya çıkan veri kullanımı ihtiyacı mobil teknolojilerin gelişmesini tetiklemiştir. İhtiyaca göre çeşitlendirilip geliştirilen kablosuz ağların birbirlerine göre üstünlükleri bulunmaktadır. Bu üstünlükleri bir araya getirip daha uygun bir teknoloji kullanım alanı sunmak araştırmacılar için önemli bir çalışma ortamı doğurmuştur. Mobil kullanıcıların el değiştirme yapabilmeleri için aynı veya farklı teknolojik altyapıya sahip kablosuz ağların bir arada çalışabilmesi gerekmektedir. Eğer aynı teknolojik altyapı varsa bu el değiştirme yatay, farklı altyapı kullanılıyorsa el değiştirme dikey olarak adlandırılmaktadır. El değiştirmeler oluşurken veri kullanımı sırasında mobil kullanıcı tarafında kesinti meydana gelmektedir. Kesintilerin en aza belki de sıfıra indirilmesi için IEEE grubu tarafından IEEE 802.21 standardı tasarlanıp kullanılmaya başlanmıştır. Bu standart farklı veya aynı teknolojik alt yapıların birlikte kullanılması için idealdir. IEEE 802.21 standardının el değiştirmeleri yapabilmesi için arka planda el değiştirme algoritmaları çalıştırılmaktadır. Algoritmalar ihtiyaç durumuna göre çeşitlendirilebilmektedir. Sonuçları bakımından karşılaştırıldığında kayıp paket sayısı, el değiştirme sayısı, alınan toplam veri miktarı gibi parametrelerin farklarına bakılmaktadır. Teknolojik olarak birbirinden farklı özelliklere sahip 4G ve WLAN IEEE 802.11 yapıları IEEE 802.21 standardı ile birleştirilerek, gelecekte çok yaygın bir şekilde kullanılacak heterojen kablosuz ağ alt yapısı oluşturulabilir. Heterojen kablosuz ağ alt yapısının oluşturulması sonucunda; IEEE 802.11 teknolojisinin yüksek bant genişliği, ucuzluğu gibi özelliklerini, 4G teknolojisinin kapsama alanı genişliği özelliğini kullanan yapı elde edilebilir. 4G teknolojisi olarak NS2 tarafından sadece WiMAX desteklendiği için benzetimlerde WiMAX teknolojisi kullanılmıştır. Heterojen yapıdan verimli bir şekilde yararlanmak için iki farklı teknolojinin arasında oluşacak el değiştirmelere karar veren algoritma kullanmak zorunlu hale gelmektedir. Gerçek dünyada değişen durumlar için farklı sonuçlar ortaya çıkmaktadır. Belirsizlik içeren durumlar için bulanık mantık kullanımı çok popüler bir uygulamadır. Oluşturulan heterojen kablosuz ağ ortamında da belirsizlik durumlarına rastlanılmaktadır. Bu belirsiz durumlara var olan standart Aristo tarzı algoritmalar iyi cevap verememektedir. Bundan dolayı Lütfi Aliasker Zade'nin oluşturduğu bulanık mantığın, el değiştirme algoritmasında kullanılması gerekmektedir. Ortaya çıkan ihtiyaçlar doğrultusunda bu tezde 4G ve IEEE 802.11 teknolojilerinin birlikte çalışmasını sağlayan IEEE 802.21 protokolü kullanarak, daha verimli el değiştirmelerin yapılması için bulanık mantıklı el değiştirme algoritması tasarlanıp, klasik tabanlı el değiştirme algoritmasıyla benzetim sonuçları karşılaştırılmıştır. Aynı algoritmalar diğer 4G teknolojileri olan LTE ve LTE Advanced için de kullanılabilir. Tasarlanan bulanık mantık el değiştirme algoritması MATLAB ortamında çeşitli girişler için değerlendirmelere tabi tutulmuştur. NS2 programı kullanılarak da ağ topolojisi tasarımı yapılıp hız, kalan kapasite ve trafik parametrelerine göre benzetim yapılmıştır. Aynı topoloji ve benzetimler kullanılarak, alınan sinyal gücü özelliği taşıyan klasik yöntemli el değiştirme algoritması çalıştırılmıştır. Karşılaştırma yapmak için iki algoritmanın benzetimlerden elde edilen sonuçlar toplanmıştır. Karşılaştırma sonuçları gösteriyor ki parametre kullanımlarında var olan bazı belirsiz durumlar için bulanık mantık el değiştirme algoritmasının kullanılması, el değiştirme sayısını iyileştirerek paket kaybını azaltıp, alınan veri miktarını arttırmaktadır. Kısacası tasarlanan bulanık mantık el değiştirme algoritması klasik yöntemli algoritmaya göre daha iyi sonuçlar vermiştir.