Optimization of cellular network technology using software defined networking

Abstract

Son zamanlarda 5G ve nesnelerin interneti (IoT) teknolojileri, vadettikleri yüksek veri hızları ve etraftaki cihazları operatörleriyle etkin, ucuz ve daha güvenli bir şekilde bağlantı kurmalarını sağlamaları sebebiyle oldukça fazla ilgi çekmektedir. 2022 yılında veri trafiği talebinin ayda 77,49 eksabayt seviyesine ulaşmasıyla, 5G ve IoT'yi içeren yeni bir iletişim dönemi başlayacaktır. IoT mimarisinde enerji tüketimi korunurken artan ağ veri trafiğini iletmek için optimal yolların (rotanın) belirlenmesi oldukça zor bir iştir. Benzer şekilde nesnelerin donanım ve haberleşme sınırlılıklarından dolayı; ağ, rota belirleme işlemini makul bir zaman dilimi içinde gerçekleştirmeli ve belirli kaynaklara hesaplama ve trafik yükü oluşturmaktan kaçınmalıdır. Bu tezde, IoT'de enerji tüketimini azaltmak için oyun teorisi ve yazılım tanımlı ağ kombinasyonunu kullanan yeni bir model sunulmuştur. Bu mimaride, tüm IoT nesneleri bir SDN denetleyicisine bağlıdır ve bu nesneler arasındaki iletişim yönetimi bu SDN denetleyicisi tarafından gerçekleştirilmektedir. Bir kez SDN-tabanlı ağ topolojisi oluşturulduktan sonra, her çift nesne arasındaki optimal yol, oyun teorisi-tabanlı model tarafından bulunmakta ve seçilmektedir. Algoritma, enerji ve gecikme kriterlerini eşzamanlı dikkate alarak yol seçim prosedürünü gerçekleştirmektedir. Önerilen yöntem benzetim ortamında gerçeklenip performansı daha önce yapılan çalışmalarla karşılaştırıldığında, önerilen yöntemin enerji tüketimi ve ağdaki uçtan uca gecikmeyi azalttığı gösterilmiştir.