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

//

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...