Economically and functionally sound cellular mobile communications system design consideration for minimizing health concerns

Abstract

ABSTRACT: Some research results published in the literature claim that human‟s exposure to Electro-Magnetic-Fields (EMF) increases the risk of brain cancer while other research results deny this. Studying all the data available to date, the expert group working for World Health Organization (WHO), in Lyon, France came to a conclusion which classifies Radio-Frequency Electro-Magnetic-Fields (RF-EMF) as possibly carcinogenic to humans and they put RF-EMF in Group 2B. In conjunction with this, the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) reconsidered RF exposure limits, which should not be exceeded for human health. Whereas previous research have often focused on the result of EMF exposure and measures of EMF exposure limits, the work presented here targets methods for decreasing Global System for Mobile Communications (GSM) Base Station (BS) and Mobile Station (MS) related health concerns with reference to the numbers, transmission powers and location of the BSs in the initial design stage. The goal of this thesis is therefore, to develop methods of reducing BS and MS related health concern while maintaining functionality and keeping additional investment expenditure as low as possible for the service providers. The proposed work also provides a review of relationship between EMF exposure due to GSM phones and BSs with cancer risks. The results suggest that, the number of BSs should be increased and the transmit powers and hand-off cut-off levels adjusted such that both BS and MS transmit at minimum possible levels for maintaining a reliable communication link in order to minimize health concerns and improve service quality without compromising the functionality and operational economy. Hence, considering the population, terrain and coverage area and employing the Hata Signal Attenuation Model, a reasonable solution for the Famagusta city is estimated to use 16 Watt BSs and enable full coverage of the targeted geographic area. Keywords: Electro-Magnetic-Fields, Radio Frequency, Base Station, Mobile Telephone.

…………………………………………………………………………………………………………………………

ÖZ: Bu araştırma, Baz İstasyonlarından (Bİ) ve özelde Cep Telefonları (CT) genelde de Mobil İletişim Cihazlarından (MİC) yayılan Elektromanyetik Alanların (EMA) kanser ile ilişkisinin, yapılan en son çalışmalara atfen incelenmesi ve olası olumsuz etkilerin daha da azaltılması konusunda yapılacak önerilerden oluşturmaktadır. Yapılan birçok ciddi çalışma birbirleri ile çelişmesine rağmen, Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) EMA‟nın insan sağlığı açısından “bir ihtimal kanserojendir” ibaresini kullanarak kanser açısından 2B gurubuna dahil etmiştir. Uluslararası İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyondan Koruma Komitesi (ICNIRP), EMA‟ların insan sağlığını etkilediği sınırları yayınlanmıştır. Fakat Bİ ve CT‟den kaynaklanan EMA‟ların bu sınırlarla olan ilişkisi hala tartışılmaktadır. Burada esas olarak Bİ‟nın ve CT‟larının mümkün olan en düşük güç seviyesinde çalışabilmesi için Bİ‟larının yerleşim düzeninin önemi üzerinde durulmuştur. Yerleşim düzeni tasarımı yapılırken halkın sağlıkla ilgili endişeleri ve servis sağlayıcıların ekonomi ve fonksiyon açısından hassasiyetleri de dikkate alınmıştır. Bu doğrultuda, Hata Sinyal Kaybı Modeli‟ne göre, Gazimağusa‟nın yüz ölçümü ve nüfusu ele alındığı zaman 16 Watt kaynak gücüne sahip Baz İstasyonunun en uygun tasarım olacağı sonucuna varılmıştır. Anahtar kelimeler: Elektromanyetik Alan, Baz İstasyonlarından, Cep Telefonu.