Diyarbakır İl Merkezi’nde UMTS bandının mobil ölçümü ve istatistiksel analizi

Öz

Mobil haberleşme sistemlerinde çok hızlı teknolojik gelişmeler gözlemlenmektedir. Global System for Mobile Communications (GSM) ve Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) gibi ikinci ve üçüncü nesil mobil haberleşme sistemleri zamanla daha yaygın bir şekilde kullanılırken Long Term Evolution (LTE) gibi dördüncü nesil mobil haberleşme sistemi ülkemizde yeni hizmet vermeye başlamıştır. Bu da, dış ortamdaki elektromanyetik alan maruziyet seviyesinin artmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada, UMTS bandının Diyarbakır İl Merkezi’nde yer alan ana caddelerde yaymış olduğu elektrik alan şiddeti değerleri bir hafta boyunca mobil olarak ölçülmüştür. Daha sonra, elde edilen ölçüm sonuçları istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Ayrıca, UMTS bandına ait bir günlük mobil ölçüm verileri iki ve üç boyutlu olarak harita üzerinde gösterilmiştir. Mobil ölçümlerde, spektrum analizör cihazı, üç eksenli elektrik alan ölçüm anteni, bağlantı kabloları ve elde edilen mobil ölçüm verilerini kaydetmek için dizüstü bilgisayarı kullanılmıştır. Bu ölçümlerde en yüksek anlık elektrik alan şiddeti değeri 6.0900 V/m ve en düşük anlık elektrik alan şiddeti değeri ise 0.0724 V/m olarak ölçülmüştür. Bununla birlikte, UMTS bandında ölçülen ortalama elektrik alan şiddeti değerleri dikkate alındığında ortalaması en yüksek olan gün Çarşamba günü ve değeri ise yaklaşık 0.6281 V/m olarak ölçülmüştür. Buna karşın, ortalaması en düşük gün ise Pazartesi günü ve değeri yaklaşık 0.5936 V/m olarak ölçülmüştür. Standart sapma ve varyans değişiminin en fazla olduğu gün Çarşamba günü olmuştur. Ayrıca, Spearman’s rho korelasyon katsayılarına göre UMTS bandının ölçüm günleri arasında yüksek korelasyon yoktur. Birbirine en çok benzeyen günlerin Pazartesi ile Çarşamba günleri olduğu ve Spearman’s rho korelasyon katsayısının 0.643 olduğu belirlenmiştir. Buna karşın, en az benzeyen günlerin ise Perşembe ve Cuma günleri olduğu ve Spearman’s rho korelasyon katsayısının 0.276 olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Elektrik alan şiddeti, Mobil ölçüm, UMTS bandı, İstatistik, Harita

Mobile measurement of UMTS band in the city center of Diyarbakir and its statistical analysis

Abstract

Very rapid technological developments in mobile communication systems have been observed. Global System for Mobile Communications (GSM) and Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) such as second and third generation mobile communication systems are used more widely with time. This also causes an increase in electromagnetic field exposure level in the external environment. In this study, the electric field strength radiated by UMTS band were measured as mobile on the main streets in the city center of Diyarbakır during a week. Then, the measurement results obtained were analyzed statistically. In addition to that, mobile measurement results of UMTS band for a day were shown as two and three dimensional on the maps. Mobile measurements were carried out using spectrum analyzer, three-axis electric field antenna, connection cables and a laptop which was used to record the mobile measurement results. The portable spectrum analyzer was used to measure the high frequency electromagnetic fields. The frequency range of three axis electric field antenna is from 27 MHz to 3 GHz, dynamic range 0.2 mV/m–200 V/m and maximum extended measurement uncertainty +2.6 / ̵ 3.8 dB for 85–2200 MHz. Connection cable is 1.5 m long and contains ferrite to decrease the effects of the external fields. The portable spectrum analyzer equipped with three-axis electric field antenna was mounted on the top of the car. Antenna was placed at 1.70 m height above ground. Measurements were performed as mobile on the main streets. Average speed of the car in the mobile measurement route was about 40 km/h. It was measured that the highest instantaneous electric field strength value was 6.0900 V/m and the lowest instantaneous electric field strength value was 0.0724 V/m in these mobile measurements. Besides that, according to mean electric field strength values, the highest average value was measured as about 0.6281 V/m on Wednesday and the lowest average value was measured as about 0.5936 V/m on Monday. The highest variation in standard deviation and variance was observed on Wednesday. In addition to that, according to Spearman's rho correlation coefficients, there was no high correlation between measurement days of UMTS band. It was determined that the most similar days were Monday and Wednesday and the Spearman's rho correlation coefficient was 0.643. Besides that, it was determined that the least similar days were Thursday and Friday and the Spearman's rho correlation coefficient was 0.276.

Keywords

• Electric field strength, Mobile measurement, UMTS band, Statistics, Map