3d dijital arazi kullanarak kapsama alanı haritası çıkarma

Günümüzde, teknolojinin gelişmesi ve nüfusun artmasıyla birlikte insanların teknolojik araçları kullanımı artmıştır. Bu araçların kablosuz haberleşme teknolojisini kullanması ve 5G teknolojisinin yaygınlaşması baz istasyonlarına olan ihtiyacı artırmıştır. Şehirleşmenin de hızla arttığı göz önüne alınırsa kullanıcılar için servis kalitesini artırmak gerekmektedir. O nedenle de baz istasyonlarını doğru konumlara yerleştirmek çok fazla önem arz etmektedir. Baz istasyonlarını uygun lokasyonlara konumlandırmak için elektrik alanların hesaplanması gerekmektedir. Geometrik Optik, Geometrik Kırınım Teorisi, Uniform Kırınım Teorisi ve ışın izleme tekniği açıklanmıştır. Süper iletken yüzey ve kayıplı yüzeyden yansımalar için açıklamalar yapılmış ve gerekli formüller verilmiştir. Bu çalışmada ışın izleme tekniği kullanılarak alıcı verici arasında takip edilen ışının, alıcı noktasında oluşturduğu elektrik alan Geometrik Optik ve Uniform Kırınım Teorisi formülleri kullanılarak hesaplanmıştır. Üç boyutlu sayısal veriler kullanılarak MATLAB programında üç boyutlu arazi haritaları oluşturulmuştur. Harita üzerinde iki boyutlu dönüşüm pencereleri uygulanarak bölgenin iki boyutlu profili çıkarılmış, bölge haritası kısa çizgiler ve bıçak kenarlı kamalar şeklinde modellenmiştir. Işın izleme algoritması ve kod kullanılarak doğrudan, yansıyan ve kırınan ışınların oluşturduğu elektrik alanlar hesaplanmıştır. Hesaplanan elektrik alanlar yardımı ile üç boyutlu dairesel ve dörtgensel kapsama haritaları oluşturulmuştur. Belli noktalara verici antenler yerleştirilmiş ve yapılan elektromanyetik hesaplamalar sonucu en uygun verici anten konumu belirlenmiştir. Yapılan benzetim çalışmaları sonucu çalışma frekansının, verici anten yüksekliğinin, yüzey cinsinin hesaplanan elektrik alana etkileri incelenmiştir. Bir çözüm uzayındaki elektrik alan dağılımının iki boyutlu grafikleri sunulmuş ve yer şekillerinin etkileri gözlemlenmiştir. Süper iletken yüzey ve farklı yüzeyler için benzetimler yapılmış, yatay ve dikey polarizasyonların alıcı noktasındaki elektrik alanı nasıl etkilediği tartışılmıştır. Tasarlanan algoritma paralel hesaplama yapmak için değiştirilmiş ve kullanılan çekirdek sayısının kapsama haritası çıkarma performansına etkileri incelenmiştir.