فایل شماره 5835 |
در این شبکه ها ، امکان ارتباط بین دستگاههای شخصی نظیر کامپیوتر دستی[۱۵] در یک ناحیه محدود (حدود ۹۱۴ سانتر متر) فراهم میگردد. در این نوع شبکه ها از دو نوع تکنولوژی متداول IR[16] و بلوتوث[۱۷] استفاده میگردد. از سوی دیگر شبکه های بیسیم شخصی در دسته ی شبکه های موردی نیز قرار میگیرند. شبکه های بیسیم شخصی که دارای حوزه ارتباطی حدود ۱۰ متر میباشند، به منظور سادهتر نمودن ارتباطات میان کامپیوترها، موبایلها و کامپیوترهای دستی[۱۸] به وجود آمدهاند. بهترین فناوی شناخته شده برای شبکه های بیسیم شخصی، استاندارد بلوتوث است[۱].
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
۱-۱-۴ شبکه های بی سیم محلی
این شبکه ها امکان دستیابی کاربران ساکن در یک منطقه محدود نظیر محوطه یک دانشگاه یا کتابخانه را به شبکه یا اینترنت فراهم مینمایند. شبکه های بیسیم ملی در مقایسه با شبکه های محلی سیمی، قابلیت انعطافی و جابجایی بالاتری را به کاربران شبکه ارائه می کنند. در این گونه شبکه ها، کاربران با برقراری ارتباط بیسیم با دستگاهی به نام نقطه دسترسی، به شبکه متصل شده و از امکانات آن بهرهمند میشوند. استانداد IEEE 802.11 یکی از استانداردهای مطرح در شبکه های بیسیم محلی است که نرخ انتقال داده ای از حدود ۱Mbps تا ۱۰۰Mbps را در دو باند فرکانسی ۵ و ۲٫۴ گیگاهرتز برای کاربران شبکه فراهم می کند استاندارد مطرح دیگر در شبکه های محلی بیسیم ، استاندارد [۱۹] Hiperlan است. این استاندارد در باند فرکانسی ۵ گیگاهرتز کار میکند. Hipelan 1 دارای نرخ انتقال داده ای به اندازه ۱۹ مگابایت بر ثانیه و استاندارد Hiperlan 2 دارای نرخ انتقالی به اندازه ۵۴ مگابایت بر ثانیه است و از “کیفیت سرویس دهی”[۲۰] نیز پستیبانی مینماید[۱].
در شکل ۱٫۱ سه دسته عمده شبکه های بیسیم و محدوده تحت پوشش آنها نشان داده شده است. همانطور که در شکل مشاهده می شود، در میان استانداردهای شبکه محلی بیسیم ، استاندارد ۸۰۲ .۱۱a از نرخ انتقال و سرعت جابجایی بالاتری در مقایسه با استانداردهای دیگر پشتیبانی می کند. از سوی دیگر مشخصی است که عموماً شبکه های سلولی به کاربران خود، سرعت جابجایی بالاتری را عرضه می کنند. شکل ۱٫۱ مقایسه نرخ انتقال و سرعت جابجایی گرهها در دستههای گوناگون شبکه های بیسیم است.
شکل ۰۱‑۱- مقایسه نرخ انتقال و سرعت جابجایی گرهها در دستههای گوناگون شبکه های بیسیم[۱]
۱-۲ معرفی شبکه های بی سیم وسیع
همانطور که بیان گردید، شبکه های بیسیم محلی سیمی، قابلیت انعطاف و جابجایی بالاتری را به کاربران شبکه ارائه می کنند. در این گونه شبکه ها، کاربران با برقراری ارتباط بیسیم به دستگاهی به نام نقطه دسترسی یا همان Access Point، به شبکه متصل شده و از امکانات آن بهرهمند می شوند. استاندارد IEEE 802.11 یکی از استانداردهای مطرح در شبکه های بیسیم محلی است.
شبکه های بیسیم محلی که میتوان گفت همان شبکه های محلی بیسیم میباشند از امواج الکترومغناطیسی (رادیویی یا مادون قرمز) برای انتقال اطلاعات از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می کنند. امواج رادیویی اغلب به عنوان یک حامل رادیویی تلقی میگردند ، چرا که این امواج وظیفه انتقال انرژی الکترومغنطیسی را از فرستنده را به گیرنده دورتر از خود به عهده دارند. داده هنگام ارسال بر روی موج حامل رادیوی سوار می شود و در گیرنده نیز به راحتی از موج حامل تفکیک میگردد. به این عمل مدالیسیون اطلاعات گفته می شود. هنگامی که داده با موج رادیویی حامل مدوله می شود، سیگنال رادیوی دارای فرکانسهای مختلفی علاوه بر فرکانس اصلی موج حامل میگردد. به عبارت دیگر فرکانس اطلاعات داده به فرکانس موج حاصل اضافه می شود. در برگیرنده رادیویی برای استخراج اطلاعات داده به فرکانس موج حامل اضافه می شود. دربر گیرنده رادیویی برای استخراج اطلاعات، گیرنده روی فرکانس خاصی تنظیم میگردد و سایر فرکانسهای اضافی فیلتر میشوند[۱][۳].
هر کاربر می تواند از طریق یک کارت شبکه بیسیم[۲۱] به سیستم شبکه های بیسیم محلی متصل شود. این کارتها بصورت استاندارد برای رایانههای شخصی و کیفی ساخته میشوند. کارت شبکه های بیسیم محلی به عنوان واسطی بین سیستم عامل شبکه کاربر و امواج دریافتی از آنتن عمل می کند. سیستم عامل شبکه عملاً درگیر چگونگی ارتباط ایجاد شده نخواهد بود[۱].
۱-۳ همبندی شبکه های بی سیم
از دیدگاه متصل شدن شبکه های بیسیم به دو دسته ساختارگرا و موردی تقسیم میشوند که البته این دو نوع تقسیم بندی را میتوان به عنوان توپولوژی در شبکه های بیسیم لحاظ کرد. شبکه های بیسیم محلی نیز از هر دو توپولوژی مطروحه حمایت میکنند. در ادامه کاربرد این توپولوژی در شبکه های بیسیم محلی، به ترتیب مورد بحث قرار گرفتهاند[۱][۳].
۱-۳-۱ توپولوژی موردی[۲۲]
این شبکه که با نام نظیر به نظیر[۲۳] نیز شناخته شده است در واقع شبکه بیسیم با هر یک از دیگر کامپیوترهای شبکه ارتباط برقرار کند. شبکه های نظیر به نظیر معمولاً از تعداد محدودی کامپیوتر پشتیبانی می کنند و حالت سرویس گیرنده/کارگذار[۲۴] نیستند[۱].
شبکه موردی بر اساس فرهنگ واژگان استاندارد ۸۰۲٫۱۱ ، تحت عنوان IBSS شناخته شده است. در این همبندی ایستگاهها از طریق رسانه بیسیم به صورت نظیر به نظیر با یکدیگر در ارتباط هستند و برای تبادل داده از تجهیزات یا ایستگاه واسطی استفاده نمیکنند. واضح است که در این همبندی به سبب محدودیتهای فاصله هر ایستگاهی ضرورتاً نمی توان با تمام ایستگاههای دیگر در تماس باشد. به این ترتیب شرط اتصال مستقیم در همبندی IBSS آن است که ایستگاهها در محدوده عملیاتی بیسیم یا همان برد شبکه بیسیم قرار داشته باشند. شکل ۲٫۱ همبندی IBSS را نشان میدهد[۱].
۱-۲- شبکه موردی [۱]
در توپولوژی موردی کامپیوترها برای ارتباط با هم باید در محدوده یکدیگر قرار داشته باشند. این نوع شبکه برای پشتیبانی از تعداد محدودی از کامپیوترها ، مثلاً در محیط خانه یا دفاتر کوچک طراحی شده است.
۱-۳-۲ توپولوژی ساختارگرا[۲۵]
یک شبکه بیسیم می تواند از یک سخت افزار نقطه دسترسی[۲۶] استفاده نماید. در این نوع شبکه دسترسی شبیه یک هاب عمل می کند که جهت برقراری ارتباط کامپیوترهای بیسیم به کار میرود. نقطه دسترسی می تواند شبکه های محلی بیسیم را به شبکه های محلی سیمبندی شده متصل نماید که این عمل همان پل[۲۷] کردن شبکه است. همچنین نقطه دسترسی می تواند اجازه دسترسی کامپیوترهای بیسیم را به منابع شبکه های محلی مثل فایل سرویس دهنده و یا اینترنت بدهد.
توپولوژی ساختار گرا اصولاً برای گسترش و افزایش انعطاف پذیری شبکه های کابلی معمولی به کار می رود. بدین شکل که اتصال کامپیوترهای مجهز به تکنولوژی بیسیم را با بهره گرفتن از نقطه دسترسی به آن امکان میسازد. در برخی موارد، یک نقطه دسترسی کامپیوتری است که کارت شبکه بیسیم را کنار کارت شبکه معمولی که آن را به یک شبکه محلی سیمی متصل می کند، دارا میباشد. کامپیوترهای بیسیم با بهره گرفتن از نقطه دسترسی به عنوان واسطه با شبکه کابلی ارتباط برقرار می کنند. نقطه دسترسی اساساً به عنوان یک پل عمل می کند، زیرا سیگنالهای شبکه بیسیم را به سیگنالهای شبکه کابلی تبدیل می کند. مانند تمام تکنولوژیهای ارتباطی بیسیم، شرایط مسافتی و محیطی میتوانند بر روی عملکرد ایستگاههای سیار بسیار تأثیر گذار باشند. یک نقطه دسترسی می تواند ۱۰ تا ۲۰ کیلومتر را پشتیبانی کند، بسته به اینکه میزان استفاده آنها از شبکه های محلی چقدر است. این پشتیبانی تا زمانی ادامه دارد که ان کامپیوترها تا شعاع تقریبی ۱۰۰ تا ۲۰۰ فوت نسبت به نقطه دسترسی قرار داشته باشند. موانع فیزیکی مداخله کننده این عملکرد را به طرز چشمگیری کاهش می دهند[۱].
در شکل ۳٫۱ یک نقطه دسترسی از طریق یک کابل به شبکه محلی متصل شده است. در اینجا وظیفه یک نقطه دسترسی دریافت اطلاعات از سرویس گیرندهها از طریق هوا و ارسال آن اطلاعات از طریق یک پورت به هاب با سوئیچ میباشد. نقطه دسترسی به عنوان یک پل ارتباطی بین شبکه محلی بیسیم[۲۸] و شبکه محلی[۲۹] سیمی عمل می کند[۱].
شکل ۱-۳- شبکه ساختارگرا [۱]
ناحیهای که توسط یک نقطه دسترسی تحت پوشش قرار میگیرد سلول[۳۰] نامیده میشود. هر ایستگاه در داخل سلول می تواند به نقطه دسترسی، دسترسی پیدا کند. وظیفه یک نقطه دسترسی ایجاد هماهنگی بین سرویس گیرندگان شبکه محلی بیسیم و یک شبکه محلی سیمی میباشد. به منظور گسترش بیسیم و تحت پوشش قراردادن سرویس گیرندگان بیشتر، میتوان از نقاط دسترسی متعدد در مناطق مختلف استفاده کرد و یا اینکه یک نقطه توسعه[۳۱] را بکار گرفت. نقطه توسعه یک تقویت کننده سیگنالهای بیسیم است که به عنوان ایستگاهی بین سرویس گیرندگان بیسیم و نقطه دسترسی عمل می کند[۱].
۱-۴ سیگنال های پشتیبانی شده در شبکه های محلی بی سیم
استاندارد IEEE 802.11 از سه نوع سیگنال در لایه فیزیکی پشتیبانی می کند که عبارتند از: DSSS ، FHSS و Infrared . توضیحات مربوط به هر یک از سه نوع سیگنال در قسمت پیوستها موجود است[۱].
۱-۵ استاندارد IEEE 802.11
سخت افزار شبکه های بیسیم مانند کارت شبکه، نقطه دسترسی و آنتنها نیاز به استفاده از تکنولوژی پایه دارند که وابسته به فرکانسهای رادیویی جهت انتقال داده میباشد. این سخت افزارها به طور خیلی وسیع از استاندارد ۸۰۲٫۱۱ که توسط انستیتو مهندسین الکتریکی و الکترونیک پایه گذاری شده، استفاده می کنند. این استاندارد برای شبکه های محلی بیسیم طراحی شده و سرعت انتقال داده در این استاندارد بین ۱تا۲ مگابایت در ثانیه با پهنای باند ۲/۶ گیگاهرتز بوده و مدلاسیون سیگنال در آن به صورت FHSS و DSSS میباشد. ۸۰۲٫۱۱ استانداردی است که تمامی ابعاد شبکه های بیسیم را با فرکانس رادیویی تعریف می کند. ۸۰۲٫۱۱ جزء خانواده شبکه های محلی بیسیم بوده و توسط گروه IEEE طراحی گردیده است. خانواده ۸۰۲٫۱۱ عبارتند از ۸۰۲٫۱۱g ، ۸۰۲٫۱۱a ، ۸۰۲٫۱۱i ، ۸۰۲٫۱۱b ، ۸۰۲٫۱۱e که از این بین استانداردهای ۸۰۲٫۱۱g و ۸۰۲٫۱۱i در سال ۲۰۰۴ توسعه داده شده اند. در ادامه خانواده ۸۰۲٫۱۱ به صورت جداگانه تشریح شده است[۱][۳][۵].
استاندارد IEEE 802.11a
سرعت انتقال داده در این استاندارد معادل ۵۴ مگابایت در ثانیه با پهنای باند ۵ گیگاهرتز است، اما متداولترین سرعت آن ۶ ،۱۲ یا ۲۴ مگابایت در ثانیه میباشد. به دلیل بالابودن فرکانس، قیمت تجهیزات این استاندارد نیز گرانتر از سایر استانداردها میباشد. استاندارد ۸۰۲٫۱۱a از مدولاسیون رمزگذاری FDM[32] استفاده می کند که نسبت به FHSS و DSSS بهتر است[۱].
استاندارد IEEE 802.11b
این استاندارد بر خلاف استاندارد بالا، از فرکانس ۴/۲ گیگاهرتز استفاده می کند ، به همین دلیل نیز تجهیزات این دو استاندارد با یکدیگر تطابق ندارند و نمی توانند با هم در ارتباط باشند. سرعت انتقال داده در این استاندارد پایین و در حدود ۱۱ تا ۲۲ مگابایت بر ثانیه میباشد. قیمت تجهیزات این استاندارد نیز ارزانتر است. این استاندارد اغلب یه WiFi معروف بوده و مدولاسیون مورد استفاده آن PSK میباشد که سرعت انتقال داده بالاتری داشته و تداخل امواج در آن کمتر است.
استاندارد IEEE 802.11g
در شبکه های محلی بیسیم با سرعت ۲۰ مگابایت در ثانیه با پهنای باند ۴/۲ گیگاهرتز به کار گرفته می شود. اخیراً این استاندارد در شبکه های بیسیم در مسافتهای کوتاه تا سرعت بیش از ۵۴ مگابایت در ثانیه کاربرد دارد. این استاندارد مشابه ۸۰۲٫۱۱b در محدوده فرکانسی ۴/۲ گیگاهرتز عمل می کند و با آن سازگار است. این استاندارد در واقع تلفیقی از دو استاندارد a و b میباشد که هم از فرکانس پایینی استفاده می کند و در نتیجه هزینه ی کمتری روی دست سرویس گیرنده می گذارد و هم اینکه از سرعت بالای ۵۴ مگابایت بر ثانیه پشتیبانی می کند. این استاندارد با هر دو استاندارد a و b مطابق است و همین موضوع از ویژگیهای منحصر به فرد این استاندارد میباشد که باعث محبوبیت این استاندارد شده است. دستگاه های استفاده کننده از این استاندارد میتوانند به صورت دو طرفه کامل[۳۳] تا محدوده feet 100 را پوشش دهند.
جدول ۱-۱٫ تفاوت سرعت استانداردها[۱][۳]
Standard
Frequency
Speed
۸۰۲٫۱۱a
۵ GHZ
////
۸۰۲٫۱۱b
۲٫۴ GHZ
//
فرم در حال بارگذاری ...
[یکشنبه 1401-04-05] [ 09:14:00 ب.ظ ]
|