اهمیت انجام تحقیق:

با توجه به پیشرفت روز افزون تکنولوژی ارتباطات و البته ارتباطات بی سیم، درجه اهمیت شبکه ها، به ویژه شبکه های بی سیم برای عموم و البته دانشگاهیان پر واضح است. اما مطلب مورد بحث درباره  اهمیت انجام این تحقیق، میزان کارایی نتیجه  این پژوهش در مسیر رشد و تعالی نیروی هوایی ارتش جمهوری اسلامی ایران است، که در این مقال بایستی به آن پرداخته شود.

همانطور که می دانید شبکه  پدافند هوایی کشور C3 از زمان شهید بزرگوارسر لشکر منصور ستاری در مسیر تمرکز و هماهنگی بهینه و در واقع نهادینه کردن سیستم C4I و ورود کامپیوتر به این عرصه، قرار گرفته است. در این راستا بر آن شدیم، که با مطالعه در مورد شبکه های کامپیوتری و ملزومات آنها بستری جهت آمادگی هر چه بیشتر خود و نیز خوانندگان محترم فراهم آوریم؛ که به توسعه و پیشرفت  در شبکه  پدافند هوایی کشور در آتیه  نزدیک انجامد. (ان شاء ا… ) زیرا که معتقدیم دست یابی به هر تکنولوژی و پیشرفت در آن، منوط به شناخت پایه ای و بنیادی آن تکنولوژی می باشد. در این بین با توجه به گستردگی قلمرو فضایی کشور و مخارج عظیم ارتباطات باسیم، تکنولوژی شبکه های بی سیم از ملزومات این امر به نظر می رسد؛ که ما سعی کرده ایم به معرفی آنها بپردازیم امید که مقبول حق و مطلوب نظر خوانندگان قرار گیرد.

روش انجام تحقیق :

با توجه به اینکه در این پایان نامه به شناخت کلی شبکه های بی سیم و نیز تجزیه وتحلیل ملزومات آنها از جمله آنتن های قابل استفاده در آنها پرداخته شده است، برای انجام این تحقیق از روش موردی و زمینه ای بهره گرفته شده است؛ که نتیجه می گیریم این تحقیق در سطحی میانی از لحاظ سطح بندی تحقیقات، قرار گرفته است و دیدی بین حال نگر و آینده نگر از نظر زمانی،بر مساله دارد.

جامعه آماری در این مسیر اساتید محترم دانشکده مهندسی کنترل و نیز دانشکده مهندسی  برق  بوده اند.  محیط پژوهش کتابخانه دانشکده های برق و کامپیوتر و نیز کتابخانه دانشکده برق دانشگاه صنعتی  امیر کبیر و نیز کتابخانه  مرکزی دانشگاه های صنعتی شریف و تربیت مدرس بوده است.

روش گردآوری اطلاعات نیز بر پایه  ترجمه   متون انگلیسی از کتاب های جدید منتشر شده در این زمینه و نیز نمونه برداری از میان پایان نامه های دانشجویان دانشگاه های یادشده بوده است.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                              صفحه

پیشگفتار                                                                                               1

فصل اول                                                                                                                    3

طرح تحقیق                                                                                                                 3

تاریخچه مختصری در باره ی موضوع تحقیق                                                        4

اهمیت انجام تحقیق                                                                                  6

اهداف کلی تحقیق                                                                                    6

هدف های ویژه  تحقیق                                                                               6

روش انجام تحقیق                                                                                     7

فصل دوم                                                                                             8

مبانی آنتن انواع و پارامترهای آن                                                                  8

2_1: تاریخچه                                                                                         9

2_2: انواع آنتن ها از نظر کاربرد                                                                              11

الف) آنتن هرتز                                                                                        11

ب) آنتن مارکنی                                                                                       11

پ) آنتن شلاقی                                                                                                 12

ت ) آنتن لوزی ( روبیک)                                                                             12

ث) آنتن V معکوس                                                                                  12

ج) آنتن ماکروویو                                                                                      13

چ) آنتن آستینی                                                                                                16

ح) آنتن حلزونی                                                                                       16

ذ) آنتن های آرایه ای ARRAY ANTENNA                                               17

2-3 : پارامترهای آنتن                                                                                18

نمودار پرتو افکنی آنتن ها                                                                            18

دستگاه مختصات نمایش نمودار پرتو افکنی                                                         18

نمودار پرتو افکنی سه بعدی و دو بعدی                                                             19

نمودار پرتو افکنی درفضای آزاد و در مجاورت زمین                                               22

نمودار پرتو افکنی آنتن فرستنده و گیرنده                                                                   22

جهت دهندگی آنتن ها                                                                               23

پهنای شعاع و پهنای شعاع نیم توان                                                                 23

شعاع های فرعی آنتن ها                                                                                       24

مقاومت پرتو افکنی  آنتن                                                                                      25

امپدانس ورودی آنتن                                                                                 25

سطح موثر یا سطح گیرنده آنتن ها                                                                  26

طول موثر آنتن                                                                                        27

پهنای نوار فرکانس آنتن ها      27

پلاریزاسیون آنتن ها       28

پلاریزاسیون خطی   29

پلاریزاسیون دایره ای     30

پلاریزاسیون بیضوی    30

ساختمان مکانیکی آنتن ها      31

اندازه آنتن    31

نصب آنتن ها  31

خطوط انتقال و موج برها برای تغذیه آنتن ها     32

رسانا  و نارساناهای مورد استفاده در ساختن آنتن ها   33

محافظت آنتن در برابر عوامل جوی   34

فصل سوم         35

شبکه های کامپیوتری شبکه های بی سیم    35

2-1:سخت افزار شبکه      36

2-1-1: شبکه های پخشی(broadcast network)    37

2-1-2: شبکه های همتا به همتا (peer-to-peer network)   37

2-1-3:شبکه های شخصی (personal area network)     37

2-1-4:شبکه های محلی (local area network)        37

2-1-5:شبکة شهری(Mtropolitan  Area Network)      39

2-1-6:شبکة گسترده (Wide Area Network)   39

2-1-7:شبکة بی سیم (wireless network)       41

2-1-8:شبکة شبکه ها (internetwork)         42

2-2: نرم افزار شبکه         42

2-2-1:لایة فیزیکی (Physical layer)       46

2-2-2: زیر لایة نظارت بر دسترسی به رسانة انتقال ( MAC)         46

2-2-3:لایة شبکه     47

2-2-4:لایة انتقال(Transport layer)                                                          47

2-2-5:لایة کاربرد (Application layer)                                                      47

2-3: شبکه های محلی بی سیم (802.11)       48

2-3-1: پشتة پروتکل 802.11        49

2-3-2: لایة فیزیکی در 802.11          49

2-4: شبکه های بی سیم باند گسترده    51

2-4-1: لایة فیزیکی در 802.16      52

فصل چهارم            55

آنتن های هوشمند     55

 بخش اول           56

آنتن های هوشمند در شبکه های بی سیم       56

تداخل هم کانال     57

اثرات محوشدگی      57

4_الف_1: جوانب تکنولوژی سیستم آنتن هوشمند     60

4- الف – 2: مدلهای کانال    62

4-الف-2-1:مدل لی Lee s Model                                                              62

4-الف- 2-2: A Model of Discreteiy Didposed , Uniform set Of Evenly

Spread scatterers                                                                              63

4- الف-2-3: مدل ماکروسل (Macro cell Model)                                           64

4-الف-2-4: مدل باند عریض میکروسل (Macrocell Wide Band Model)             65

3-الف-2-5: Gaussian Wide – sene stionary ,uncorrelated scattering

(GWSSUS)model                                                                              65

3-الف-2-6: مدل زاویه دریافت گاوسی (Gaussian angle of)                              66

4-الف-2-7-: مدل کانال با بردار متغیر زمانی (Time –varying-vector channel model)

4-الف-2-8: مدل شهری واقعی(typical urban (tu/model))                                       67

4-الف-2-9: مدل شهری بد(Bad urban (Bu) model)                                     68

4_الف_3:آرایه های هوشمند:آنتن و بهره های مختلف  68

انواع آنتن های هوشمند    70

4-الف-4:ردیابی وتکنیک های بیم آرایه سوئیچ شده         74

4-الف –5: راهبردهای شکل دهی بیم ثابت     75

4- الف – 6: پردازش آرایه از طریق شکل دهی بیم    76

4 الف 6- 1: الگوریتم های پایه شکل دهی سیگنال        77

4- الف-6-2: ترکیب های آرایه ای تنظیمی      80

 4-الف –6-3: ترکیب آرایه پرتو سوئیچ شده     81

مثال 1-4         85

4-الف-7: نکات نتیجه گیری شده            88

بخش دوم         89

آنتن های آرایه فازی  89

4-ب-1:تاریخچه          89

4-ب-2: انواع آرایه ها       89

4-ب-2-1: آرایه های خطی (Linear Array)        90

4-ب-2-2:آرایه های مسطح (Planar Array)         90

4-ب-3: ویژگی های آرایه فازی   92

4-ب-3-1: تکنولوژی شیفت دهنده فاز     92

4-ب-3-2:تکنولوژی شیفت دهنده فاز دی الکتریک ولتاژ متغیر      93

فصل پنجم       95

نتیجه و پیشنهاد      96

منابع            97

جهت دانلود کلیک کنید

چکیده

شبکه های بی سیم در محدوده ی شخصی برای انتقال اطلاعات در فاصله های نسبتآ کوتاه در حدود 10 متر استفاده می شوند. بر خلاف شبکه های بی سیم محلی، ارتباط روی WPAN ها نیاز به تجهیزات زیر ساختی کمی دارد و یا اصلآ به چنین تجهیزاتی نیاز ندارد. این خصوصیت راه حل هایی ساده، کارآ از نظر مصرف انرژی و ارزان برای پیاده سازی روی محدوده ی وسیعی از دستگاه ها را فراهم می کند. در این پروژه به مطالعه ی استانداردهای IEEE 802.11 (WIFI) پرداخته ایم. نرخ ارسال در این استاندارد 1مگا بیت تا 54 مگا بیت می باشد که به عنوان یک تکنولوژی شبکه‌ پرسرعت است که بطور وسیعی در خانه‌ها، مدارس، کافه‌ها، هتل‌ها و سایر مکان‌های عمومی مانند کنگره‌ها و فرودگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد استاندارد IEEE 802.11 در  June 1997 برای WLAN ها منتشر شد. این استاندارد شبیه استاندارد 802.3  روی  Ethernet نودهای شبکه بیسم نیز توسط آدرس MAC  حک شده روی کارت های شبکه آدرس دهی می شوند. در این استاندارد فقط درباره ی دو لایه ی PHY و MAC صحبت شده است. شرکت های بزرگ و معتبری همچون مایکروسافت ، اینتل سیسکو وای بی با شعار کنترل بی سیم آسان و با هدف ایجاد ارتباط بی سیم با اطمینان، با قیمت پایین و مصرف توان کم برای کاربرد های کنترلی بر طبق استاندارد های جهانی به شدت مشغول کار بر روی تکنولوژی wifi هستند .تمرکز اصلی مطالعات در این پروژه بر استانداردهای IEE 802.11 و امنیت شبکه های بیسیم است .

1- فصل اول

ـ مقدمه……………………………………………………………………………………………….. 2

1-1 تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی……………………………………………………. 2

1-1-1- عوامل مقایسه……………………………………………………………………………………… 3

2-1-1- نصب و راه اندازی ………………………………………………………………………………….. 3

3-1-1- هزینه …………………………………………………………………………………………………… 3

4-1-1- قابلیت اطمینان………………………………………………………………………………… 4

5-1-1- کارائی………………………………………………………………………………………………… 4

6-1-1- امنیت ……………………………………………………………………………………………….. 4

2-1 مبانی شبکه های بیسیم…………………………………………………………………………………………….. 5

3-1 انواع شبکه های بی سیم……………………………………………………………………………………… 6

4-1 شبکه‌های بی‌سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد………………………………………………………………………. 8

5-1 روش های ارتباطی بی سیم …………………………………………………………………………………….. 9

1-5-1- شبکه های بی سیم Indoor ………………………………………………………………………………….

2-5-1- شبکه های بی سیم Outdoor ……………………………………………………………………………..

3-5-1- انواع ارتباط …………………………………………………………………………………………….. 10

4-5-1- Point To point ………………………………………………………………………………………

5-5-1- Point To Multi Point …………………………………………………………………………………

6-5-1- Mesh ……………………………………………………………………………………………….

6-1 ارتباط بی سیم بین دو نقطه …………………………………………………………………………………… 10

1-6-1- توان خروجی Access Point ………………………………………………………………………………

2-6-1- میزان حساسیت Access Point ………………………………………………………………………….

3-6-1- توان آنتن ………………………………………………………………………………………………… 10

7-1 عناصر فعال شبکه‌های محلی بی‌سیم………………………………………………………………………………. 11

1-7-1- ایستگاه بی سیم………………………………………………………………………………………….. 11

2-7-1- نقطه ی دسترسی……………………………………………………………………………………….. 11

3-7-1- برد و سطح پوشش……………………………………………………………………………………. 12

فصل دوم :‌

ـ مقدمه……………………………………………………………………………………………………………….. 15

1-2Wi-fi چیست؟………………………………………………………………………………………………….. 15

2-2 چرا WiFi را بکار گیریم؟ …………………………………………………………………………………… 16

3-2 معماری شبکه‌های محلی بی‌سیم………………………………………………………………………………………. 17

1-3-2- همبندی‌های 802.11……………………………………………………………………………………………. 17

2-3-2-  خدمات ایستگاهی……………………………………………………………………………………………… 20

3-3-2- خدمات توزیع…………………………………………………………………………………………………. 21

4-3-2-  دسترسی به رسانه……………………………………………………………………………………………… 22

5-3-2- لایه فیزیکی……………………………………………………………………………………………………….. 23

6-3-2- ویژگی‌های سیگنال‌های طیف گسترده………………………………………………………………………….. 24

7-3-2- سیگنال‌های طیف گسترده با جهش فرکانسی……………………………………………………………………. 25

8-3-2- سیگنال‌های طیف گسترده با توالی مستقیم…………………………………………………………………. 26

9-3-2- استفاده مجدد از فرکانس…………………………………………………………………………………… 28

10-3-2- آنتن‌ها………………………………………………………………………………………………………. 29

11-3-2- نتیجه………………………………………………………………………………………………………. 30

4-2 شبکه های اطلاعاتی………………………………………………………………………………………….. 31

2-4-1- لایه های11 . 802………………………………………………………………………………………. 32

5-2 Wi-fi چگونه کار می کند؟………………………………………………………………………………………. 35

1-5-2- فقط کامپیوتر خود را روشن کنید ……………………………………………………………………………… 37

6-2 802.11 IEEE……………………………………………………………………………………………….

1-6-2- پذیرش استاندارد های WLAN از سوی کاربران…………………………………………………………. 42

2-6-2- پل بین شبکه‌ای………………………………………………………………………………………… 44

3-6-2- پدیده چند مسیری…………………………………………………………………………………….. 44

4-6-2- 802.11a ………………………………………………………………………………………………

5-6-2- افزایش پهنای باند…………………………………………………………………………………. 48

6-6-2- طیف فرکانسی تمیزتر……………………………………………………………………………. 49

7-6-2- کانال‌های غیرپوشا802.11g…………………………………………………………………………..

8-6-2- کارایی و مشخصات استاندارد 802.11g……………………………………………………………………..

9-6-2- نرخ انتقال داده در 802.11g ………………………………………………………………………….

10-6-2- برد ومسافت در 802.11g ……………………………………………………………………………

11-6-2- استاندارد 802.11e…………………………………………………………………………………….

7-2 کاربرد های wifi……………………………………………………………………………………………..

8-2 دلایل رشد wifi…………………………………………………………………………………………………

9-2 نقاط ضغف wifi……………………………………………………………………………………………..

فصل سوم

ـ مقدمه ………………………………………………………………………………………………….. 58

1-3 امنیت شبکه بی سیم ………………………………………………………………………………………… 58

1-1-3- Rouge Access Point Problem……………………………………………………………………..

2-1-3- کلمه عبور پیش‌فرض مدیر سیستم(administrator) را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم تغییر دهید.          60

3-1-3- فعال‌سازی قابلیت WPA/WEP…………………………………………………………………….

4-1-3- تغییر SSID پیش فرض……………………………………………………………………………… 61

5-1-3- قابلیت پالایش آدرس MAC را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم فعال کنید…………………. 62

6-1-3- قابلیت همه‌پخشی SSID را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم غیرفعال کنید………………… 63

2-3 چهار مشکل امنیتی مهم شبکه های بی سیم 802.11 ………………………………………………………… 64

1-2-3- دسترسی آسان………………………………………………………………………………………. 65

2-2-3- نقاط دسترسی نامطلوب………………………………………………………………………… 67

3-2-3- استفاده غیرمجاز از سرویس…………………………………………………………………… 70

4-2-3- محدودیت های سرویس و کارایی……………………………………………………….. 71

3-3 سه روش امنیتی در شبکه های بی سیم …………………………………………………………. 72

1-3-3- WEP(Wired Equivalent Privacy ) …………………………………………………..

2-3-3- SSID (Service Set Identifier )……………………………………………………….

3-3-3- MAC (Media Access Control )

4-3-3- امن سازی شبکه های بیسیم73

5-3-3- طراحی شبکه73

6-3-3- جداسازی توسط مکانیزم های جداسازی74

7-3-3- محافظت در برابر ضعف های ساده76

8-3-3- کنترل در برابر حملات DoS

9-3-3- رمزنگاری شبکه بیسیم77

10-3-3- Wired equivalent privacy (WEP

11-3-3- محکم سازی AP ها78

4-3 قابلیت‌ها و ابعاد امنیتی استاندارد 802.11   78

1-4-3-  Authentication

2-4-3-  Confidentiality

3-4-3-  Integrity

4-4-3- Authentication

فصل چهارم

ـ مقدمه 83

1-4 تکنولوژی رادیوییWIFI

2-4 شبکه Walkie_Talkie 

3-4 به‌کارگیری وای‌فای در صنعت تلفن همراه 85

1-3-4- اشاره85

2-3-4- پهنای باند پشتیبان 86

4-4 آنچه شما نیاز دارید برای ساختن یک شبکه بیسیم89

5-4 ترکیب سیستم Wi-Fi با رایانه90

1-5-4- وای‌فای را به دستگاه خود اضافه کنید91

2-5-4- اشاره  91

3-5-4- مشخصات93

6-4 به شبکه های WiFi باز وصل نشوید93

1-6-4- به تجهیزات آدرس (IP) ایستا اختصاص دهید95

2-6-4- قابلیت فایروال را روی تمام کامپیوترها و مسیریاب‌ها فعال کنید96

3-6-4- مسیریاب‌ها و نقاط دسترسی را در مکان‌های امن قرار دهید96

4-6-4- در فواصل زمانی طولانی که از شبکه استفاده نمی‌کنید تجهیزات را خاموش کنید98

7-4 آگاهی و درک ریسک ها و خطرات WIFI

1-7-4- نرم افزار 100

2-7-4- سخت افزار102

استفاده از تکنولوژی MIMO جهت افزایش سرعت WiFi زیر دریا103

فصل پنجم

ـ مقدمه 105

1-5 اینتل قرار است چیپ‌ست Wi-Fi tri-mode بسازد105

2-5 قاب عکس وای‌فای 107

1-2-5- اشاره 107

3-5 بررسی مادربرد جدید ASUS مدل P5E3 Deluxe/Wifi

4-5 تراشه‌هایی با قابلیت ریزموج برای ارتباطات بی سیم109

1-4-5- پتانسیل بالا 110

2-4-5- به جلو راندن خط مقدم فناوری 110

فصل ششم

ـ مقدمه 114

1-6 اشاره114

2-6 مروری بر پیاده‌سازی‌ شبکه‌های WiMax

3-6 پیاده سازی WiMAX 

4-6 آیا وای مکس با وای فای رقابت خواهد کرد121

ضمائم

1-7  واژه نامه شبکه های بیسیم  124

فهرست جداول

فصل اول :

1-1 جدول مقایسه ای

فصل دوم :

1-2 همبندیهای رایج در استاندارد 802.11

2-2 مدولاسیون فاز

3-2 مدولاسیون تفاضلی

4-2 کدهای بارکر

5-2 نرخ‌های ارسال داده در استاندارد 802.11b

6-2 استاندارد شبکه‌های بی‌سیم

7-2 خلاصه سایر استانداردهای IEEE  در شبکه های بی سیم

فصل ششم :

1-6 استاندارد در سال 2004

2-6 انواع مختلف اتصالها

3-6 سرمایه گذاری تجهیزات

4-6 سرویس های مناطق حومه شهر

5-6 نوع سرویس

جهت دانلود کلیک کنید