Gezgin İletişim Sistemlerinde Kullanıcı Sayısının Elektromanyetik Alan Şiddetine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Elektromanyetik dalgalar doğal veya insan yapımı birçok kaynaktan yayılmaktadır. Günlük hayatta sıklıkla kullandığımız radyo, televizyon, kablosuz internet ve hücresel sistemler elektromanyetik dalgaları kullanırlar ve her geçen gün daha fazla elektromanyetik kirliliğe neden olurlar. Hücresel sistemleri kullanan kullanıcı sayılarındaki artış daha fazla sayıda baz istasyonu kurulumunu zorunlu hale getirmiştir. Baz istasyonlarındaki bu artışla birlikte maruz kalınan elektromanyetik kirlilik değerlerinin ölçülmesi ve değerlendirilmesi büyük önem kazanmıştır. Elektromanyetik kirliliğin insan sağlığına etkileri konusunda limit değerleri belirleyen ve denetleyen ulusal ve uluslararası birçok kuruluş mevcuttur. Ülkemizde bu konuda Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu yetkilendirilmiştir. Bu çalışmada gezgin iletişim sistemlerinde kullanıcı sayısının elektromanyetik kirliliğe etkisinin incelenmesi için Ondokuz Mayıs Üniversitesi Kurupelit yerleşkesinde üç aşamalı elektrik alan (E) ölçümleri gerçeklenmiştir. Birinci aşamada yerleşkede 2 yıl süresince açık ve kapalı alanda elektromanyetik alan ölçümleri yapılarak elektrik alanın maksimum olduğu iki konum belirlenmiştir. İkinci aşamada, belirlenen bu iki konumda 24 saat süresince E ölçümleri alınarak E değerinin en yüksek olduğu zaman dilimi tespit edilmiştir. Sonrasında bu zaman diliminde kullanıcı sayısı ile E'nin değişimi incelenmiştir. Üçüncü aşamada ise kullanıcı sayısının daha iyi kontrol edilebildiği Wi-Fi'den kaynaklı E ölçümleri yapılmıştır. Ölçümlerde PMM 8053 ve SRM 3006 ölçüm cihazları kullanılmıştır. PMM 8053 ile 100 kHz-3 GHz arasındaki geniş bantlı E ölçümleri yapılırken 9 kHz-6 GHz arasındaki bant selektif E ölçümleri SRM 3006 kullanılarak gerçeklenmiştir. Ölçüm sonuçları incelendiğinde OMÜ kurupelit yerleşkesinde toplam elektrik alana (ET) en büyük katkının GSM900, GSM1800 ve UMTS2100 sistemlerinden kaynaklı olduğu görülmüştür. Bu üç sistemin ET'ye katkısı %98 civarındadır. Bu 3 sistem kullanılarak ortamdaki ET'yi %99,7 doğrulukla belirleyebilen bir model önerilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise hücresel sistem ve Wi-Fi sisteminde kullanıcı sayısına bağlı ortamdaki E değerini belirleyen bir deneysel model önerilmiştir. Önerilen bu model ile hücresel sistemlerde E değeri %85,97 doğrulukla, Wi-Fi sistemlerinde ise %95,53 doğrulukla belirlenebilmektedir.

Electromagnetic wave spreads from many sources that natural or man-made. Radio, television, wireless internet and cellular systems, we often use in daily life, use electromagnetic wave and cause more electromagnetic pollution every day. The increase in the number of users of cellular systems has made it necessary to install a greater number of base stations. In parallel with the increase in the number of base stations, measurement and evaluation of electromagnetic pollution exposure levels has gained great importance. There are national and international organizations which determine the limit values, and supervise on the effects of electromagnetic pollution on human health. In our country, Information Technology and Communications Authority has been authorized for this issue. In this study, for investigating the effect of number of users on electromagnetic pollution in mobile communication systems, three-phase electric field strength measurements were implemented at Ondokuz Mayıs University Kurupelit campus. In the first phase, two locations that have the maximum electric field (E) were determined as the result of indoor and outdoor electromagnetic field measurements conducted during two years on campus. In the second phase, time period within which the E value is maximum determined based on the 24 hours E measurements at the mentioned two locations. After, the change in E with the number of users was examined. In the third phase, Wi-Fi E measurements where the number of users can be controlled better were made. In measurements PMM 8053 and SRM 3006 EMR meters were used. Broadband E measurements were performed with PMM 8053 between 100 kHz and 3 GHz while band selective E measurements were realized between 9 kHz and 6 GHz using SRM 3006. Considering the all measurement results; GSM900, GSM1800 and UMTS2100 services have the largest contribution to total elecric field strength (ET). The contribution of these three systems to ET is around %98. A model which can be used to determine ET in the environment with %99,7 accuracy as a function of these three systems is proposed. In the last phase of the study, an empirical model that helps to determine the E value according to the number of users in the environment for cellular system and Wi-Fi system is proposed. With the use of this model, the E value in cellular system can be determined with %85,92 accuracy and while with %95,53 accuracy for Wi-Fi system.