Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Elektronik ve Hab.Müh.Böl, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MD. THOUHIDUR RAHMAN
Danışman: Afm Shahen Shah
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İnsansız hava araçları (İHA'lar), askeri, ticari, çevresel ve daha birçok alanda geniş uygulama alanına sahip otonom platformlardır. Teknolojik gelişmelerle birlikte sürekli kablosuz bağlantının sağlanması, özellikle 5G ve ötesi iletişim teknolojilerinin gelişimi açısından kritik hale gelmiştir. Çoklu İHA sistemleri, acil durumlarda kara baz istasyonlarının (base station, BS) yetersiz kaldığı durumlarda önemli rol oynayan uçan tasarsız ağlar (flying ad-hoc networks, FANETs) oluşturur. Bu nedenle, İHA tabanlı FANET'ler; esneklik, hızlı konuşlanma ve uzaktan kontrol özellikleri sayesinde gerekli kapsama alanı sağlama ve uzun mesafeli veri iletimi için iletişim röleleri kurma konusunda hayati öneme sahiptir. Bu ağı kurabilmek için İHA'lar arası verimli iletişim sağlanması gerekmektedir. Ancak, hareketlilik nedeniyle ağ topolojisi sürekli değişmekte, bu da çakışmalara ve paket kayıplarına yol açmaktadır. Bu tezde, topolojinin geri çekilme (back-off) mekanizmasıyla kontrol edildiği ve İHA'ların farklı irtifalarda hareket ederken ağ bağlantısının sürdürüldüğü küme tabanlı bir FANET yapısı önerilmektedir. Bu yapı, 3B hareketlilik modeli kullanılarak göreli hız hesaplamalarıyla desteklenmiştir. Etkili küme oluşturma ve küme başı (cluster head, CH) belirleme yöntemleri sunulmuştur. Veri hızını artırmak amacıyla, çoklu giriş çoklu çıkış (multiple input multiple output, MIMO) ve ortogonal frekans bölmeli çoklu erişim (orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) tabanlı bir ortam erişim kontrol (medium access control, MAC) protokolü geliştirilmiştir. Ayrıca, makro hücre BS alanlarını minimum sayıda İHA ile desteklemek için 3B Markov zincir modeliyle kapsama optimizasyonu yapılmıştır. Paket varış hızı (packet arrival rate, PAR) ve hareketliliğe bağlı olarak çalışan yeni bir hareketlilik uyumlu dinamik (mobility adaptive dynamic, MAD-MAC) protokolü önerilmiştir. Sistem performansı; veri hızı, gecikme, paket düşme oranı (PDR), kesinti olasılığı (outage probability, OP), sinyal-gürültü oranı (signal-to-noise ratio, SNR) ve bit hata oranı (bit error rate, BER) gibi ölçütlerle; Rayleigh, Nakagami-m ve Rician sönümleme kanalları altında değerlendirilmiştir. Monte Carlo benzetim sonuçları, analitik modelleri doğrulamakta ve mevcut yöntemlere göre önemli iyileşmeler göstermektedir.