İnternet servis sağlayıcılarının maliyet optimizasyonu

Abstract

Hızlı, güvenilir ve satın alınabilir internet çağımızın gerekliliklerindendir. Bu kapsamda Türkiye'deki internet servis sağlayıcı(İSS) firmaların ağ kurma verimlilikleri incelenmiştir. İSS'lerin kullanıcılara daha ucuz ve hızlı hizmet sağlamaları için maliyetlerinin nasıl düşürüleceği konusu araştırılmış ve belirleyici noktanın kazı maliyetleri olduğu tespit edilmiştir. İSS' lerin hizmet götürmek istedikleri yerler için en az kazı yaparak, ideal ağı oluşturmaları hedeflenmiştir. Bu kapsamda problem Steiner Ağacı Problemi(SAP) olarak modellenmiş ve problemin çözümü için Prim'in yakınsama faktörü 2 olan algoritması kullanılmıştır. Algoritmanın performansını test etmek için coğrafi data PostgreSQL veritabanı yönetim sistemi ve Python kullanılarak işlenebilir hale getirilmiştir. Çalışmamızda Türkiye'nin önde gelen İSS'lerinden birinden alınan gerçek veriler kullanılmıştır. İSS tarafından fiziksel olarak oluşturulmuş, kullanımda olan ağ ile geliştirmiş olduğumuz programın çıktıları karşılaştırılmıştır. Yapılan kazıların uzunluğunun yüzde kırk oranında azaldığı görülmüştür. ISS tarafından oluşturulan ağda 24.868 km kazı çalışması yapılmıştır, programın çıktısına göre ise 14.776 km kazı çalışması yapılmasının yeterli olacağı ortaya çıkmıştır.

Fast, reliable and affordable internet is a necessity of our age. In this thesis, the productivity of internet service provider(ISP) companies' in Turkey is examined. We studied how ISPs can lower the expenses to provide cheaper and faster service for their customers and our study revealed that excavation costs make up more that ninety percent of the total infrastructure costs. Thus, setting up the network so that the excavation costs are minimized would significantly reduce the infrastucture costs. The problem is modelled as the Steiner Tree Problem, which is known to be NP-hard. Since our graph is huge, using superpolynomial algorithms to solve the problem optimally would be computationally infeasible. Therefore; we used Prim's heuristic, which guarantees a solution within a factor of 2 of the optimum and runs rather fast. PostgreSQL relational database management system and Python programming language are the technologies we used in our implementation. In this work, real data obtained from one of the pioneer ISPs in Turkey is utilized. We have determined that 14.776 km long excavation is sufficient to serve all the customers of the ISP whose data we utilized. This is a significant improvement over their existing 24.868 km long network.