Konya merkezinde EM spektrum doluluk ölçümleri ve analizi
EM spectrum occupancy measurements and analysis in Konya center
Yazar: İBRAHİM ŞEFLEK
Danışman: DOÇ. DR. ERCAN YALDIZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son otuz yılda haberleşme sistemlerindeki hızlı gelişmeler sonucu kablosuz iletişim uygulamaları her geçen gün artmaktadır. Bu uygulamaların artması, sonsuz bir kaynak gibi düşünülen elektromanyetik spektrumun kıt bir kaynak olduğunu ve spektrumun ölçülüp izlenmesinin önemini ortaya çıkarmıştır. Her yeni uygulamanın yeni bir frekansa tahsis edilme gereksinimi; mevcut spektrumun verimli kullanılması gerekliliğini göstermiştir. Spektrumun verimli kullanımı adına dünya çapında çeşitli dinamik spektrum erişimi çalışmaları yapılmaktadır. Bu çalışmalar arasından bilişsel radyo kavramı oldukça rağbet görmektedir. Bilişsel radyo; spektrum kullanım hakkına sahip olan kullanıcıların izniyle, lisanssız kullanıcıların da spektrumu kullanabileceklerini belirtmektedir. 
Dinamik spektrum erişimi çalışmalarının başarılı bir şekilde yürütülebilmesi, öncelikle mevcut spektrum kullanımının analiz edilmesiyle mümkündür. Hangi spektrum bandının ne sıklıkta kullanıldığı, hangi bandın ne kadar boş (atıl) bulunduğu spektrum doluluk (meşguliyet) ölçümleri ile anlaşılmaktadır.
Bu tez çalışmasında spektrum doluluk ölçümlerinin gerekliliği ve ölçümlerin dünya çapında nasıl gerçekleştirildiği açıklanarak, literatürde gerçekleştirilen çalışmalar geniş kapsamlı bir şekilde sunulmuştur. Tezde Konya şehrinin üç farklı bölgesinde (Selçuklu, Karatay, Meram) dış ortamda 25-3000 MHz frekans bant aralığında altı ay süren ölçüm çalışmaları gerçekleştirilmiştir. 
Ölçümlerde; Rigol DSA 1030 spektrum analizör, AOR DA3200 yönsüz discone anten, yine aynı firmaya ait LN 4000 düşük gürültülü kuvvetlendirici ve bir dizüstü bilgisayar kullanılmıştır. Spektrumun algılanmasında enerji algılama yöntemi kullanılarak elde edilen veriler, spektral güç yoğunluğu, 24 saat süreye göre doluluk istatistiği ve tüm çalışma süresi boyunca ortalama doluluk-boşluk oranı (duty cycle) istatistiği şeklinde grafiklerle sunulmuştur. Üç ölçüm noktası (Selçuklu, Karatay ve Meram)  için elde edilen doluluk oranları sırasıyla %5.12, %4.46 ve %4.19 olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
Wireless communication applications increase day by day as a result of rapid developments on communication systems in the last 30 years. As the applications increase, it is understood that the electromagnetic spectrum is a scarce source and it is very significant to measure and monitor the spectrum. The present spectrum must be exploited efficiently since any new application must be allocated to a new spectrum. In order to use spectrum efficiently, there are worldwide research efforts on dynamic spectrum access. Among these methods, cognitive radio mostly draws attention. Cognitive radio provides unlicensed users to use the spectrum with the permission of licensed users.
In order to carry out dynamic spectrum access studies successfully, available spectrum must be carefully analyzed. Spectrum occupancy measurements lead to find out which spectrum band is used frequently and which frequency band is unused and how much are those bands are used.
In this thesis, an introduction to the necessity of spectrum occupancy measurements and required material to make these measurements is expressed. Also, the studies in the literature are reviewed extensively as well as the way how these studies are carried out is presented. In the thesis, measurements between 25-3000 MHz frequency band are made in 3 different regions (Selçuklu, Karatay, Meram) of city of Konya outdoors during 6 months. 
In the measurements, Rigol DSA 1030 Spectrum Analyzer, AOR DA3200 omnidirectional discone antenna, LN 4000 low noise amplifier and a laptop PC are used. Using energy detection method to sense the spectrum, the obtained data is presented with graphics using power spectral density, statistics on occupancy ratio during 24 hours and duty cycle which shows the percentage of occupation. The occupancy ratios are %5.12, %4.46 and %4.19 for three measurement regions (Selçuklu, Karatay and Meram) respectively.