Theses supervised by Yrd. Doç. Dr. Aktül Kavas
10 theses · Yıldız Technical University
WCDMA radio network planning and optimization including picocell and femtocell technologies
The advention of new smart mobile devices and the delivery of new high speed services for mobile devices bring about the need for more and more accurate coverage and capacity. For indoor systems, appropriate solutions will be picocell and femtocell that improve both indoor and outdoor capacity. Picocells are adapted for huge buildings because the mobile operator's engineers install, manage and optimize them from the beginning to the end. On the other hand, femtocells use customer's internet connection as backhaul, are self-configuring, real-time optimizing and do not require a professional for installation. In this thesis we study the consequence of introducing Pico Node Bs and Femto Access Points on the coverage and capacity of the whole mobile network. We start with an overview and the challenges of wireless cellular networks, in particular UMTSWCDMA. We study the possible problems of the deployment of Pico Node Bs and Femto Access Points in UMTS-WCDMA network and evaluate the advantages and drawbacks of the particular case of Femto Access Points which are supposed to be randomly installed by the customers. A simulation that copes with macrocell, picocell and femtocell in heterogeneous fashion is presented. The scenario of macrocell and picocell using same carrier and the scenario of macrocell and femtocell using same carrier are examined. Keywords: WCDMA, Picocell, Femtocell, planning, optimization
Propagasyon yol kayıp hesaplarının yapay sinir ağları kullanılarak modellenmesi
Kablosuz haberlesme sistemlerinde kesintisiz ve etkin bir iletisimin saglanabilmesi için, radyo propagasyonun özellikle bina içi ortamlardaki analizi büyük önem tasımaktadır. Veri iletiminin kesilmemesi için binaiçi ortamda saglıklı bir yayılım saglanmalıdır. Hareketli alıcıdaki isaret güç seviyesinin uzaklıga baglı olarak kestirimi için gelistirilen çesitli modeller sayesinde verici ve alıcı antenlerin konumları belirlenip verimli bir ag tasarımı yapılabilmektedir. Sistemin islerligini kaybetmeden çalısabildigi maksimum uzaklık menzil olarak tanımlanmakta ve bu deger ?yol kaybı? kavramı ile açıklanmaktadır. Yol kaybı hesaplamaları haberlesme sisteminin ve ortamın karakteristik özelliklerine baglı olarak modellenmekte; böylelikle sistemin kapsama alanına iliskin saglıklı bir kestirim yapılabilmektedir. Bu çalısmada; Yıldız Teknik Üniversitesi Besiktas Kampusu T-Blok zemin katında ve 2.4 GHz frekans bandında çalısan kablosuz haberlesme sistemine iliskin propagasyon yol kaybı modellenmistir. Öncelikle Kablosuz Alan Agları'na iliskin genel özellikler ve standartlar verilmis; radyo propagasyonunda büyük-ölçekli yol kaybı ve propagasyonu etkileyen etmenler ele alınarak yol kaybı kestiriminde kullanılan çesitli amprik ve deterministik modeller tanımlanmıstır. Bununla birlikte bu modellere alternatif bir Yapay Sinir Agı (YSA) modeli gelistirilerek sonuçları ortaya konmustur. Modelleme için binaiçi ortamda ölçekli bir sekilde Elektrik Alan siddeti ölçümleri yapılmıs; elde edilen ölçüm verileri ve Levenberg-Marquardt ögrenme algoritması ile ag egitilerek kestirim modeli olusturulmustur. YSA modelinin ölçüm degerleri ve diger modeller ile karsılastırılması yapılarak MATLAB bilgisayar programında elde edilen sonuçlar ortaya konmustur. Yapılan incelemelerin yanı sıra tez çalısması sırasında elde edilen arastırma sonuçları, ayrıca iki ayrı bilimsel makale halinde de derlenerek EKLER kısmında sunulmustur. Anahtar Kelimeler: Kablosuz Alan Agları, Binaiçi yayılım, Propagasyon Yol Kaybı, Yapay Sinir Agları, Levenberg-Marquardt
Radyo frekansı ile kimlik tanıma-RFID
Bu tez çalısması temelde iki bölümden olusur; RFID sisteminin ve teknolojisinin anlatıldıgı teorik bölüm ve yapılan uygulamanın, uygulamada kullanılan demo kitin tanıtıldıgı ve gelistirilen yazılımın sunuldugu, uygulama bölümü. Uygulama bölümüne bir hazırlık olmak üzere, uygulamanın tipine göre, sistem seçilirken dikkat edilmesi gereken kriterler ve sistemi etkileyen faktörler teorik bölümde sunulmustur. Bu tez çalısmasında ?elektronik para? uygulaması yapılmıstır. Çalısmada 13,56 MHz, yüksek frekansta çalısan pasif mifare kartlar ve SMRFID 1013 demo kiti kullanılmıstır. Visiual Studio 2005. NET platformunda C# dilinde RFID teknolojisi kullanılarak kredi kartı ile ürün satın alımı yapılabilen bir yazılım gelistirilmistir. Ancak yazılımda kredi kartları, banka ile veri haberlesmesi yapmamaktadır. Gelistirilen yazılıma göre, RFID sistemi, okuyucuya gösterilen ürünlerin fiyatlarını okur ve toplam harcamayı hesapladıktan sonra ekranda gösterir. Satın alım gerçeklestiginde ise, kredi kartı sifresi girildikten sonra, toplam harcama, kredi kartındaki meblagdan düsürülür. Kart bilgilerinin erisimine veya kart üzerinde bir islem yapılmasına ancak dogru onaylama sifresi girildigi takdirde izin verilmektedir. Yazılımın bu gizlilik özelligi ve SMRFID programının çarpısma önleyici bir yapıda tasarlanmıs olması ile tezde yapılan uygulama ayrıca RFID'nin iki temel problemi olan güvenlik (gizlilik) ve çarpısma sorunlarını çözerek basarı ile gerçeklestirilmistir. RFID Teknolojisi, günümüzde saglık sektöründen lojistik'e, envanter yönetiminden askeri uygulamalara kadar hemen her sektörde kullanılmaya baslamasıyla, tez konusu olarak tercih edilmistir. Ve görünen o ki gelisen yapısıyla gelecegin teknolojisi de RFID olacaktır. Anahtar Kelimeler: RFID, kimlik tanıma, radyo frekansı, otomatik kimlik tanıma sistemleri, etiket, okuyucu, anten.
Radyo frekanslı ki̇mli̇k tanımlama si̇stemi̇ (RFID) i̇le tren konum tespi̇ti̇
Uzun yıllardır hayatımızda yer alan Radyo Frekanslı Kimlik Tanımlama (RFID-Radio Frequency Identification) sistemleri, en popüler otomatik kimlik tanımlama sistemlerinden biridir. Radyo frekanslı kimlik tanımlama sistemleri, tanımlama uygulamasını radyo dalgalarını kullanarak gerçekleştirdiğinden alıcı ve verici arasında doğrudan temas şartına gerek duymamaktadır. Bu da RFID uygulamalarının kullanımını kolaylaştırdığı gibi popülaritesini de arttırmaktadır. RFID sistemleri demirbaş ve stok takip sistemlerinde, otomatik geçiş sistemlerinde, kütüphanelerde, lojistik sektöründe, otomotiv sektöründe, askeri ve havacılık alanlarında, perakende alanlarında, personel devam konrol sistemlerinde (PDKS), hasta takip sisteminde, banka kartlarında ve raylı sistemlerde gibi pek çok farklı sistem ve alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında otomatik kimlik tanımlama sistemleri ele alınıp incelenmiş, otomatik kimlik tanımlama sistemlerinden biri olan RFID sistemi detaylandırılmış ve RFID sistemi kullanılarak örnek bir uygulama olarak tamamı yer altında bulunan Kadıköy-Kartal Metrosu Maltepe Bakım Alanı'nda bulunan Atölye Alanı için trenlerin konumunun Kumanda Merkezi'nden gerçek zamanlı olarak takip edilmesi gerçekleştirilmiştir. Bu alanın seçilmesinin nedeni, bu bölgede sinyalizasyon sisteminin kurulu olmamasıdır. Sinyalizasyon sistemi temelde merkez, hatboyu ve araçüstü ekipmanlarından oluşmaktadır. Sinyalizasyon sistemi haberleşme için bu ekipmanları kullanmaktadır. Bu ekipmanlardan en az biri devre dışı kaldığında sinyalizasyon sistemi çalışamamaktadır. Maltepe Bakım Alanı'da (MBA) bulunan Atölye Alanı, tren bakımlarının ve tren arızalarına müdahalenin yapıldığı yer olarak kullanılmaktadır. Bakım ve arızaların emniyetli bir şekilde yapılması için trenlerin enerjisinin kapatılması gerekmektedir. Böyle bir durumda araçüstü sinyal ekipmanları mecburi olarak devre dışı kalacaktır. Dolayısıyla bu alanda sinyalizasyon sistemi kurulu olsa da devre dışı bırakılmış olunacaktır. Bu çalışmada Motorola FX7400 okuyucuları, Confidex firmasına ait Class 1 Gen2 UHF özelliğine sahip Confidex Survivor™ RFID etiketleri ve MTI Wireless Edge firmasına ait MT-242021/NV/K markalı lineer dikey polarizasyona sahip antenler kullanılmıştır. Böylece personelin tren bakımlarını rahat yapabilmeleri için hiç bir sinyalizasyon ekipmanının bulunmadığı Atölye Alanı için halihazırda manuel olarak takip edilen trenler için alternatif bir tren konumu takip sistem gerçekleştirilmiş oldu. Dolayısıyla trenlerin Atölye Alanı'nda hangi hatta olduklarının takibi yapılabildiği için manuel tren takibinde oluşabilecek olası riskler de minimize edilmiş ve etkin tren işletmesi yapılmasına katkı sağlanmıştır.
Radyo frekanslı ki̇mli̇k tanımlama si̇stemi̇ (RFID) i̇le tren konum tespi̇ti̇
Uzun yıllardır hayatımızda yer alan Radyo Frekanslı Kimlik Tanımlama (RFID-Radio Frequency Identification) sistemleri, en popüler otomatik kimlik tanımlama sistemlerinden biridir. Radyo frekanslı kimlik tanımlama sistemleri, tanımlama uygulamasını radyo dalgalarını kullanarak gerçekleştirdiğinden alıcı ve verici arasında doğrudan temas şartına gerek duymamaktadır. Bu da RFID uygulamalarının kullanımını kolaylaştırdığı gibi popülaritesini de arttırmaktadır. RFID sistemleri demirbaş ve stok takip sistemlerinde, otomatik geçiş sistemlerinde, kütüphanelerde, lojistik sektöründe, otomotiv sektöründe, askeri ve havacılık alanlarında, perakende alanlarında, personel devam konrol sistemlerinde (PDKS), hasta takip sisteminde, banka kartlarında ve raylı sistemlerde gibi pek çok farklı sistem ve alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında otomatik kimlik tanımlama sistemleri ele alınıp incelenmiş, otomatik kimlik tanımlama sistemlerinden biri olan RFID sistemi detaylandırılmış ve RFID sistemi kullanılarak örnek bir uygulama olarak tamamı yer altında bulunan Kadıköy-Kartal Metrosu Maltepe Bakım Alanı'nda bulunan Atölye Alanı için trenlerin konumunun Kumanda Merkezi'nden gerçek zamanlı olarak takip edilmesi gerçekleştirilmiştir. Bu alanın seçilmesinin nedeni, bu bölgede sinyalizasyon sisteminin kurulu olmamasıdır. Sinyalizasyon sistemi temelde merkez, hatboyu ve araçüstü ekipmanlarından oluşmaktadır. Sinyalizasyon sistemi haberleşme için bu ekipmanları kullanmaktadır. Bu ekipmanlardan en az biri devre dışı kaldığında sinyalizasyon sistemi çalışamamaktadır. Maltepe Bakım Alanı'da (MBA) bulunan Atölye Alanı, tren bakımlarının ve tren arızalarına müdahalenin yapıldığı yer olarak kullanılmaktadır. Bakım ve arızaların emniyetli bir şekilde yapılması için trenlerin enerjisinin kapatılması gerekmektedir. Böyle bir durumda araçüstü sinyal ekipmanları mecburi olarak devre dışı kalacaktır. Dolayısıyla bu alanda sinyalizasyon sistemi kurulu olsa da devre dışı bırakılmış olunacaktır. Bu çalışmada Motorola FX7400 okuyucuları, Confidex firmasına ait Class 1 Gen2 UHF özelliğine sahip Confidex Survivor™ RFID etiketleri ve MTI Wireless Edge firmasına ait MT-242021/NV/K markalı lineer dikey polarizasyona sahip antenler kullanılmıştır. Böylece personelin tren bakımlarını rahat yapabilmeleri için hiç bir sinyalizasyon ekipmanının bulunmadığı Atölye Alanı için halihazırda manuel olarak takip edilen trenler için alternatif bir tren konumu takip sistem gerçekleştirilmiş oldu. Dolayısıyla trenlerin Atölye Alanı'nda hangi hatta olduklarının takibi yapılabildiği için manuel tren takibinde oluşabilecek olası riskler de minimize edilmiş ve etkin tren işletmesi yapılmasına katkı sağlanmıştır.
Radyo frekanslı ki̇mli̇k tanımlama si̇stemi̇ (RFID) i̇le tren konum tespi̇ti̇
Uzun yıllardır hayatımızda yer alan Radyo Frekanslı Kimlik Tanımlama (RFID-Radio Frequency Identification) sistemleri, en popüler otomatik kimlik tanımlama sistemlerinden biridir. Radyo frekanslı kimlik tanımlama sistemleri, tanımlama uygulamasını radyo dalgalarını kullanarak gerçekleştirdiğinden alıcı ve verici arasında doğrudan temas şartına gerek duymamaktadır. Bu da RFID uygulamalarının kullanımını kolaylaştırdığı gibi popülaritesini de arttırmaktadır. RFID sistemleri demirbaş ve stok takip sistemlerinde, otomatik geçiş sistemlerinde, kütüphanelerde, lojistik sektöründe, otomotiv sektöründe, askeri ve havacılık alanlarında, perakende alanlarında, personel devam konrol sistemlerinde (PDKS), hasta takip sisteminde, banka kartlarında ve raylı sistemlerde gibi pek çok farklı sistem ve alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında otomatik kimlik tanımlama sistemleri ele alınıp incelenmiş, otomatik kimlik tanımlama sistemlerinden biri olan RFID sistemi detaylandırılmış ve RFID sistemi kullanılarak örnek bir uygulama olarak tamamı yer altında bulunan Kadıköy-Kartal Metrosu Maltepe Bakım Alanı'nda bulunan Atölye Alanı için trenlerin konumunun Kumanda Merkezi'nden gerçek zamanlı olarak takip edilmesi gerçekleştirilmiştir. Bu alanın seçilmesinin nedeni, bu bölgede sinyalizasyon sisteminin kurulu olmamasıdır. Sinyalizasyon sistemi temelde merkez, hatboyu ve araçüstü ekipmanlarından oluşmaktadır. Sinyalizasyon sistemi haberleşme için bu ekipmanları kullanmaktadır. Bu ekipmanlardan en az biri devre dışı kaldığında sinyalizasyon sistemi çalışamamaktadır. Maltepe Bakım Alanı'da (MBA) bulunan Atölye Alanı, tren bakımlarının ve tren arızalarına müdahalenin yapıldığı yer olarak kullanılmaktadır. Bakım ve arızaların emniyetli bir şekilde yapılması için trenlerin enerjisinin kapatılması gerekmektedir. Böyle bir durumda araçüstü sinyal ekipmanları mecburi olarak devre dışı kalacaktır. Dolayısıyla bu alanda sinyalizasyon sistemi kurulu olsa da devre dışı bırakılmış olunacaktır. Bu çalışmada Motorola FX7400 okuyucuları, Confidex firmasına ait Class 1 Gen2 UHF özelliğine sahip Confidex Survivor™ RFID etiketleri ve MTI Wireless Edge firmasına ait MT-242021/NV/K markalı lineer dikey polarizasyona sahip antenler kullanılmıştır. Böylece personelin tren bakımlarını rahat yapabilmeleri için hiç bir sinyalizasyon ekipmanının bulunmadığı Atölye Alanı için halihazırda manuel olarak takip edilen trenler için alternatif bir tren konumu takip sistem gerçekleştirilmiş oldu. Dolayısıyla trenlerin Atölye Alanı'nda hangi hatta olduklarının takibi yapılabildiği için manuel tren takibinde oluşabilecek olası riskler de minimize edilmiş ve etkin tren işletmesi yapılmasına katkı sağlanmıştır.
WCDMA radio network planning and optimization including picocell and femtocell technologies
The advention of new smart mobile devices and the delivery of new high speed services for mobile devices bring about the need for more and more accurate coverage and capacity. For indoor systems, appropriate solutions will be picocell and femtocell that improve both indoor and outdoor capacity. Picocells are adapted for huge buildings because the mobile operator's engineers install, manage and optimize them from the beginning to the end. On the other hand, femtocells use customer's internet connection as backhaul, are self-configuring, real-time optimizing and do not require a professional for installation. In this thesis we study the consequence of introducing Pico Node Bs and Femto Access Points on the coverage and capacity of the whole mobile network. We start with an overview and the challenges of wireless cellular networks, in particular UMTSWCDMA. We study the possible problems of the deployment of Pico Node Bs and Femto Access Points in UMTS-WCDMA network and evaluate the advantages and drawbacks of the particular case of Femto Access Points which are supposed to be randomly installed by the customers. A simulation that copes with macrocell, picocell and femtocell in heterogeneous fashion is presented. The scenario of macrocell and picocell using same carrier and the scenario of macrocell and femtocell using same carrier are examined. Keywords: WCDMA, Picocell, Femtocell, planning, optimization
2. nesil ve 3. nesil mobil haberleşme sistemleri için metro istasyonu hücre planlaması
Gelişen teknolojiyle birlikte mobil haberleşme sistemleri günlük hayatımızın önemli bir parçası haline gelmiştir. Bu sistemlerin artan talepteki iletişim ihtiyaçlarını yüksek kalite ve yeterli kapasiteyle sağlayabilmesi önem taşımaktadır. Ülkemizde mobil haberleşme sistemlerinden ikinci nesilde GSM, üçüncü nesilde ise UMTS (WCDMA) kullanılmaktadır. İkinci nesil sistemlerle ses haberleşmesi sorunsuz bir şekilde sunulurken veri haberleşmesinde yüksek hızlara çıkılamamaktadır. Sistemin yapısı gereği yaşanan sınırlamalar üçüncü nesil mobil sistemlerin gelişiminde büyük rol oynamıştır. Üçüncü nesil sistemler kullanıcılara yüksek hız ve performansta veri haberleşmesini sunmaktadır. Bu duruma paralel olarak çoklu ortam haberleşmesine olan talep gün geçtikçe artış göstermektedir. Dolayısıyla ikinci ve özellikle üçüncü nesil sistemlerde bina içinde yeterli ve baskın kapsama alanlarının oluşturulması sistem performansı açısından önemlidir. Bina içi dağıtılmış anten sistemleri kullanılarak yüksek trafik üreten kullanıcıların kapsanması sonucunda bina içi ve aynı zamanda makro hücre kapasitesi ve haberleşme performansı artırılmaktadır. Bu çalışmada ikinci nesilde GSM ve üçüncü nesilde UMTS için dağıtılmış anten sistemi kullanılarak bina içi hücre planlaması yapılmıştır. Teorik hesaplamaların yapılmasının ardından sahada alınan ölçüm sonuçlarına göre sistem performansı gözlenmiştir. Ayrıca elde edilen teorik ve pratik sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bina içi kapsamanın önemi farklı yönlerden incelenmiş ve planlama süreci ile kullanılan dağıtılmış anten sistemi yapısı ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
2. nesil ve 3. nesil mobil haberleşme sistemleri için metro istasyonu hücre planlaması
Gelişen teknolojiyle birlikte mobil haberleşme sistemleri günlük hayatımızın önemli bir parçası haline gelmiştir. Bu sistemlerin artan talepteki iletişim ihtiyaçlarını yüksek kalite ve yeterli kapasiteyle sağlayabilmesi önem taşımaktadır. Ülkemizde mobil haberleşme sistemlerinden ikinci nesilde GSM, üçüncü nesilde ise UMTS (WCDMA) kullanılmaktadır. İkinci nesil sistemlerle ses haberleşmesi sorunsuz bir şekilde sunulurken veri haberleşmesinde yüksek hızlara çıkılamamaktadır. Sistemin yapısı gereği yaşanan sınırlamalar üçüncü nesil mobil sistemlerin gelişiminde büyük rol oynamıştır. Üçüncü nesil sistemler kullanıcılara yüksek hız ve performansta veri haberleşmesini sunmaktadır. Bu duruma paralel olarak çoklu ortam haberleşmesine olan talep gün geçtikçe artış göstermektedir. Dolayısıyla ikinci ve özellikle üçüncü nesil sistemlerde bina içinde yeterli ve baskın kapsama alanlarının oluşturulması sistem performansı açısından önemlidir. Bina içi dağıtılmış anten sistemleri kullanılarak yüksek trafik üreten kullanıcıların kapsanması sonucunda bina içi ve aynı zamanda makro hücre kapasitesi ve haberleşme performansı artırılmaktadır. Bu çalışmada ikinci nesilde GSM ve üçüncü nesilde UMTS için dağıtılmış anten sistemi kullanılarak bina içi hücre planlaması yapılmıştır. Teorik hesaplamaların yapılmasının ardından sahada alınan ölçüm sonuçlarına göre sistem performansı gözlenmiştir. Ayrıca elde edilen teorik ve pratik sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bina içi kapsamanın önemi farklı yönlerden incelenmiş ve planlama süreci ile kullanılan dağıtılmış anten sistemi yapısı ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
2. nesil ve 3. nesil mobil haberleşme sistemleri için metro istasyonu hücre planlaması
Gelişen teknolojiyle birlikte mobil haberleşme sistemleri günlük hayatımızın önemli bir parçası haline gelmiştir. Bu sistemlerin artan talepteki iletişim ihtiyaçlarını yüksek kalite ve yeterli kapasiteyle sağlayabilmesi önem taşımaktadır. Ülkemizde mobil haberleşme sistemlerinden ikinci nesilde GSM, üçüncü nesilde ise UMTS (WCDMA) kullanılmaktadır. İkinci nesil sistemlerle ses haberleşmesi sorunsuz bir şekilde sunulurken veri haberleşmesinde yüksek hızlara çıkılamamaktadır. Sistemin yapısı gereği yaşanan sınırlamalar üçüncü nesil mobil sistemlerin gelişiminde büyük rol oynamıştır. Üçüncü nesil sistemler kullanıcılara yüksek hız ve performansta veri haberleşmesini sunmaktadır. Bu duruma paralel olarak çoklu ortam haberleşmesine olan talep gün geçtikçe artış göstermektedir. Dolayısıyla ikinci ve özellikle üçüncü nesil sistemlerde bina içinde yeterli ve baskın kapsama alanlarının oluşturulması sistem performansı açısından önemlidir. Bina içi dağıtılmış anten sistemleri kullanılarak yüksek trafik üreten kullanıcıların kapsanması sonucunda bina içi ve aynı zamanda makro hücre kapasitesi ve haberleşme performansı artırılmaktadır. Bu çalışmada ikinci nesilde GSM ve üçüncü nesilde UMTS için dağıtılmış anten sistemi kullanılarak bina içi hücre planlaması yapılmıştır. Teorik hesaplamaların yapılmasının ardından sahada alınan ölçüm sonuçlarına göre sistem performansı gözlenmiştir. Ayrıca elde edilen teorik ve pratik sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bina içi kapsamanın önemi farklı yönlerden incelenmiş ve planlama süreci ile kullanılan dağıtılmış anten sistemi yapısı ayrıntılı olarak açıklanmıştır.