Public safety organizations provide a stable and secure environment for the society. Wireless communication between public safety officers is very important to transmit voice or data during an emergency crisis. When the public communication networks can not provide service during crisis, disaster and high traffic cases, Professional Mobile Radio systems (PMR) such as conventional Association of Public Safety Communications Officials (APCO25) and trunked Digital Mobile Radio (DMR) systems are needed to improve the service quality and to provide uninterrupted service provided to the users. While providing continuous voice and data service, it is very important to efficiently select the base station to be served and to ensure that a mobile user can seamlessly attach from one base station to another base station while moving within a cell. In this sense, it is critical to determine the base station to be served by efficient cell selection algorithms. Cell selection is the process of deciding the base station which provides services to the users. Cell selection plays an important role in balancing the system load and thus overall system performance. By means of efficient cell selection algorithms, it is aimed to reduce the waiting time and to connect a base station as soon as possible while establishing reliable transmission link for PMR systems in emergencies.In this thesis, the full set and the reduced set based cell selection algorithms are proposed by considering load based and traffic based cell selection algorithms. In load based cell selection algorithm, each user selects the base station according to the calculated utility value determined based on both received signal strength indicator (RSSI) value and cell load information. In addition, it is performed that each user selects the base station according to the calculated utility value determined based on both biased signal to interference plus noise ratio (SINR) value and cell load information. In traffic based cell selection algorithm, while calculating cell load information, traffic intensity is considered. The performances of the proposed algorithms are evaluated based on with various scenarios by taking into account different performance metrics for conventional APCO25 and trunked DMR systems.

Kamu güvenliği kuruluşları, toplum için istikrarlı ve güvenli bir ortam sağlar. Acil durum krizi sırasında, ses veya veri iletimi için kamu güvenlik görevlileri arasındaki iletişim çok önemlidir. Kriz, afet ve trafik yoğunluğunun yüksek olduğu durumlarda kamu iletişim ağlarının hizmet sunamadığı zaman, hizmet kalitesini arttırmak ve kullanıcılara kesintisiz hizmet sunabilmek için konvansiyonel Kamu Güvenliği İletişim Yetkilileri Birliği (APCO25) ve trunk Dijital Mobil Radyo (DMR) sistemleri gibi Profesyonel Mobil Radyo sistemlerine (PMR) ihtiyaç duyulmaktadır. Sürekli ses ve veri hizmeti sunarken, hizmet alınacak baz istasyonunun verimli bir şekilde seçilmesini ve hareketli kullanıcıların bir baz istasyonundan diğer bir baz istasyonuna sorunsuz geçmesini sağlamak çok önemlidir. Bu anlamda, hücre seçim algoritmaları ile kullanıcıların hangi baz istasyonundan hizmet alacağının belirlenmesi kritik önem taşır. Hücre seçimi, kullanıcılara hizmet sunan baz istasyonunu belirleme sürecidir. Hücre seçimi, sistem yükünün dengelenmesinde ve dolayısıyla genel sistem performansında önemli bir rol oynamaktadır. Etkin hücre seçim algoritmaları ile, acil durumlarda PMR sistem kullanıcısının hizmet alacağı baz istasyonuna olan bekleme süresini azaltmak ve o baz istasyonuna mümkün olan en kısa sürede bağlanmak amaçlanmaktadır.Bu tez çalışmasında yük tabanlı ve trafik tabanlı hücre seçim algoritmaları göz önüne alınarak tam set ve indirgenmiş set tabanlı hücre seçim algoritmaları önerilmiştir. Yük tabanlı hücre seçim algoritmasında, her kullanıcı hem alınan sinyal gücü (RSSI) değerine hem de hücre yük bilgisine dayalı olarak hesaplanan faydalı değere göre baz istasyonunu seçer. Buna ek olarak, her kullanıcının hem yanlı sinyal gürültü karışım oranı (SINR) değerine hem de hücre yük bilgisine dayalı olarak hesaplanan faydalı değere göre baz istasyonunu seçtiği durum incelenmiştir. Trafik tabanlı hücre seçim algoritmasında, hücre yükü bilgisi hesaplanırken konuşma sürelerine bağlı trafik yoğunluğu hesaba katılır. Önerilen algoritmaların performansları, konvansiyonel APCO25 ve trunk DMR sistemleri için farklı performans metriklerini dikkate alarak çeşitli senaryolara dayalı olarak değerlendirilmiştir.