Yıl: 2021 Cilt: 9 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 723 - 730 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.29130dubited.810745 İndeks Tarihi: 29-03-2022

Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri

Öz:
Bu çalışmada sualtı akustik algılayıcı ağlar (SAAA’lar) için geliştirilen S-FAMA protokolü ile onun etkinliğini arttırmak için önerilen yaklaşımlardan olan Çoklu-ACK’daki onay (ACK) paket sayısının ağ başarımı üzerindeki etkileri ele alınmaktadır. Sualtı akustik algılayıcı ağlarda yüksek yayılım gecikmesi yüzünden bir onay (ACK) paketinin kaybının maliyeti yüksektir. Veri iletimi sırasında bir onay (ACK) paketi kaybolduğunda iletim sürecinin tekrarlanması enerji israfına neden olmaktadır. Bunu önlemek için önerilen yaklaşımlardan biri olan Çoklu-ACK sayesinde tek bir ACK yerine ACK dizisi kullanılarak bir onay paketinin başarıyla alınma olasılığı arttırılmaktadır. Bu çalışmada ACK dizisinde yer alan paket sayısının iş çıkarma oranı iyileştirmesi ve enerji verimliliği bakımından ağ başarımına etkileri matematiksel olarak analiz edilmektedir. Yapılan analiz sonucunda ACK paket sayısı değişiminin enerji verimliliği üzerinde kayda değer bir etkisi olduğu görülmemektedir. Ancak enerji verimliliği ve iş çıkarma oranı iyileştirme yüzdelerinin aynı (%10.25) olması, bu ağ ölçütleri arasında bir ödünleşme olduğunu göstermektedir. Enerji tüketiminde %10.25’lik bir artışın iş çıkarma oranında %10.25 iyileştirme sağladığı sonucuna varılmaktadır.
Anahtar Kelime:

The Impacts of the Number of Acknowledgment (ACK) Packets on Network Performance in Underwater Acoustic Sensor Networks

Öz:
In this study, the impacts of the number of acknowledgment (ACK) packets on network performance are discussed in S-FAMA protocol, developed for underwater acoustic sensor networks (UASNs), and Multi-ACK which is an approach proposed to improve its efficiency. In underwater acoustic sensor networks, the cost of losing an ACK packet is high due to high propagation delay. The repetition of the entire transmission process results in energy waste when an ACK packet is lost during the data transmission. Thanks to Multi-ACK, one of the approaches proposed to prevent that, the probability of an acknowledgment packet received successfully is increased by using the ACK train instead of a single ACK. The impacts of the number of packets in the ACK train on network performance in terms of throughput improvement and energy efficiency are analyzed mathematically in this paper. As a result of analysis, there is no significant effect of the number of ACK packets on energy efficiency. On the other hand, energy efficiency and throughput having the same percentage (10.25%) show that there is trade-off between these network criteria. The 10.25 % increase in energy consumption results in 10.25 % improvement in throughput.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] I. F. Akyildiz, D. Pompili ve T. Melodia, “Underwater Acoustic Sensor Networks: Research Challenges,” Ad Hoc Networks, vol. 3, no. 3, pp. 257–279, 2005.
  • [2] D. Pompili ve I. F. Akyildiz, “Overview of Networking Protocols for Underwater Wireless Communications,” IEEE Communications Magazine, vol. 47, no. 1, pp. 97–102, 2009.
  • [3] M. Chitre, S. Shahabudeen ve M. Stojanovic, “Underwater Acoustic Communications and Networking: Recent Advances and Future Challenges,” Marine Technology Society Journal, vol. 42, no. 1, pp. 103–116, 2008.
  • [4] M. Molins ve M. Stojanovic, “Slotted FAMA: A MAC Protocol for Underwater Acoustic Networks,” MTS/IEEE Oceans Asia Pacific, pp. 1–7, 2006.
  • [5] S. Shahabudeen, M. Motani ve M. Chitre, “Analysis of a High-Performance MAC Protocol for Underwater Acoustic Networks,” IEEE Journal of Oceanic Engineering, Springer Journal, vol. 39, no. 1, pp. 74-89, 2014.
  • [6] S. Ansari, J. Poncela, P. Otero ve A. Ansari, “Performance Analysis of MultiACK-SFAMA for Underwater Acoustic Networks,” Wireless Personal Communications, Springer Journal, 2019.
  • [7] P. Karn, “MACA-A New Channel Access Method for Packet Radio,” ARRL/CRRL Amateur Radio 9th computer Networking Conference, pp. 134–140, 1990.
  • [8] C. L. Fullmer ve J.J.G.L. Aceves, “Floor Acquisition Multiple Access (FAMA) for Packetradio Networks,” ACM SIGCOMM, Computer Communication Review, vol. 25, no. 4, pp. 262–273, 1995.
  • [9] S. Ansari, “Analysis of MAC Strategies for Underwater Applications,” Tesis Doctoral, 2018.
  • [10] M. E. Bayrakdar, “Sualtı Kablosuz Algılayıcı Ağlarda Aloha tabanlı Maliyet Etkin Ortam Erişim Protokolü”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, c.19, s.1, ss.114-120, 2019.
APA SAZAK N (2021). Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. , 723 - 730. 10.29130dubited.810745
Chicago SAZAK NÜKHET Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. (2021): 723 - 730. 10.29130dubited.810745
MLA SAZAK NÜKHET Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. , 2021, ss.723 - 730. 10.29130dubited.810745
AMA SAZAK N Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. . 2021; 723 - 730. 10.29130dubited.810745
Vancouver SAZAK N Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. . 2021; 723 - 730. 10.29130dubited.810745
IEEE SAZAK N "Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri." , ss.723 - 730, 2021. 10.29130dubited.810745
ISNAD SAZAK, NÜKHET. "Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri". (2021), 723-730. https://doi.org/10.29130dubited.810745
APA SAZAK N (2021). Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9(2), 723 - 730. 10.29130dubited.810745
Chicago SAZAK NÜKHET Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 9, no.2 (2021): 723 - 730. 10.29130dubited.810745
MLA SAZAK NÜKHET Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, vol.9, no.2, 2021, ss.723 - 730. 10.29130dubited.810745
AMA SAZAK N Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2021; 9(2): 723 - 730. 10.29130dubited.810745
Vancouver SAZAK N Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2021; 9(2): 723 - 730. 10.29130dubited.810745
IEEE SAZAK N "Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri." Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9, ss.723 - 730, 2021. 10.29130dubited.810745
ISNAD SAZAK, NÜKHET. "Sualtı Akustik Algılayıcı Ağlarda Onay Paketi (ACK) Sayısının Ağ Başarımına Etkileri". Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 9/2 (2021), 723-730. https://doi.org/10.29130dubited.810745