Baz istasyonları için uygun saha seçiminde yeni bir model

İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı, Bilişim Enstitüsü, İTÜ

Baz istasyonları için uygun saha seçiminde yeni bir model

Mert Marangoz; Prof. Dr. Nebiye Musaoğlu, 2014

Özet: Günümüzde hızlı gelişen teknoloji ile birlikte, mobil haberleşme kullanıcılarının beklentileri artmakta ve kullanıcıların farklı ihtiyaçları doğmaktadır. Bu nedenle operatör firmaları beklentileri ve ihtiyaçları karşılayabilmek için yeni satın alınan yada geliştirlen teknoloji ile abonelere daha yüksek hızlarda data transferi ve daha kaliteli bir şekilde kesintisiz görüşme yapabileceklerini belirtirler. Mobil haberleşme kalitesini, servis alınan baz istasyonu teknolojisi; servis verebilme kapasitesi, baz istasyonu için doğru lokasyon seçimi yada transmisyon alt yapısı gibi birçok faktör etkiler. Daha iyi hizmet verebilmek amacıyla mevcut baz istasyonuna ait ekipmanlar gelişen teknoloji ile yerlerini yeni ekipmanlara bırakabilir fakat baz istasyonu lokasyonu için yanlış lokasyon seçimi yapılmışsa bu sorunu çözebilmenin tek yolu tekrardan keşif yapılarak en iyi lokasyonun belirlenmesidir. Baz istasyonu lokasyonu için saha seçimi keşif yaparak yeni yerleşim yerlerinin kurulduğu, kapasitenin arttırılmak istendiği, mevcut baz istasyonlarının kurulu olduğu yapılara veya arsalara ait sözleşmesi biten yada kapsaması olmayan yerlere servis vermek için de yapılabilir. Baz istasyonu lokasyonları için saha seçimi şehir içinde ve kırsalda farklı parametrelere bağlıdır. Şehir içinde sinyalin yüksek yapılardan etkilenmemesi için baz istasyonu anteninin bölgedeki en yüksek olan yapıların çatılarına konmasına ve kapsanacak alanın büyüklüğüne göre uygun antenin seçilmesine dikkat edilmelidir. Bu çalışmada şehir içinde servis verecek antenin kırsaldaki gibi uzak lokasyonlara kadar servis vermemesi için her antene 4 derece aşağı yönde eğim verilmiştir. Atoll programının katoloğundan seçilen antenler 65 derece yatay ışınım genişliğine ve 18 derece dikey ışınım genişliğine, 15dBi anten kazancına sahip olup 900MHz, 1800MHz ve 2100MHz frekans bandlarında çalışmaktadır. Çalışma alanı olarak deniz seviyesinden olan yükseklikleri büyük bir kısmında farklılık gösterdiği için saha lokasyonu seçimi zor olan İstanbul’un Beykoz ilçesi seçilmiştir. Beykoz’a ait yapıların coğrafi bilgilerini içeren veritabanı vektör formatta hazırlanılarak oluşturulmuştur. Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu (BTK) ve İstanbul İl Çevre Müdürlüğü’nün baz istasyonu kurulumu için belirlediği kriterlere ve yasaklara uymayan lokasyonların üzerindeki yapılar veritabanından silinerek yeni bir veritabanı oluşturulmuştur. BTK’nın kriterleri ve doğabilecek halk tepkisine karşı alınan önlemler ile sağlık kurumları ve okulların bahçeleride dahil olmak üzere merkezlerinden 350m yarıçapındaki güvelik mesafesine sahip alanın dışında baz istasyonu kurulumu uygun görülmüştür. Saha seçimi 350m’lik yarıçapa sahip güvenlik mesafesinin dışında kalan yapılar için yapılmıştır. Aynı zamanda İstanbul İl Çevre Müdürlüğü’nün yaptığı yazılı açıklamaya bağlı kalınarak BTK tarafından güvenlik mesafesine tabi tutulan eğitim ve sağlık kurumları da dahil olmak üzere akaryakıt istasyonlarına, dolum tesislerine, kamu binalarına ve parklara baz istasyonu kurulması yasaklandığı için bu yapıların bilgileri de baz istasyonu olarak seçilebilecek yapılara ait olan veritabanından silinmiştir. Böylece tüm kriterlere ve yasaklara uyan yapıların içinde olduğu veritabanında çalışılması sağlanmıştır. Yüksek lisans tez çalışmasında, geliştirilen “Obje Oluşturma Aracı” uygulamasıyla her baz istasyonunun etrafında 300m yarıçapında daireler çizilmiştir. Böylece her yapı potansiyel baz istasyonu lokasyonu olarak belirlenmiş olup kapsama alanının 300m yarıçapında olması istenmiştir. Geliştirilen “Saha Seçme Aracı” uygulaması ile birbiriyle kesişen 300m yarıçapındaki daireler arasından deniz seviyesinden olan yüksekliği ile bina yüksekliği toplamı en yüksek olan yapılar baz istasyonu lokasyonu olarak seçilmiştir ve kesişen daireler arasından baz istasyonu lokasyonu olarak belirlenen daire filtrelenerek diğer daireler silinmiştir. Bu şekilde birbirini kesmeyen 300m yarıçapındaki daireler kullanılarak Beykoz’da yapıların bulunduğu lokasyonlarda kapsama sağlanacak şekilde saha seçimi yapılmıştır. Seçilen sahalara kurulacak olan baz istasyonu teknolojisi olarak Türkiye’ye gelmesi planlanan Long Term Evolution (LTE) teknolojisi belirlenmiştir. Şehir içinde LTE teknolojisine ait her baz istasyonunun etrafında 300m yarıçapındaki bir alana yeterli sinyal seviyesinde servis verecek şekilde belirlenen 190 tane saha ile Beykoz’da yapıların bulunduğu yerlerin neredeyse tamamında kapsama sağlanmıştır. RF kapsamalar Atoll programında Stanford University Interim (SUI), Standard Propagation Model (SPM), COST-Hata ve Okumura-Hata modellerinin 900MHz, 1800MHz ve 2100MHz frekans bandlarında hesaplatılarak yapıların bulunduğu bölgelerin neredeyse tamamında kapsama sağlandığı gösterilmiştir.

Tez No: 392914