بخشی از پاورپوینت
اسلاید 2 :
WiFi
Wifi مخفف كلمات Wireless Fidelity مي باشد و در حقيقت يك شبكه بي سيم است كه از امواج راديويي جهت ارسال اطلاعات دیجیتال بین گیرنده و فرستنده استفاده مي كند. و به نوعی زیر مجموعه بلوتوث است منتها با قدرت بیشتر .
توسط این شبکه می توان در فواصل محدود بدون ایجاد اختلال و نویز اقدام به ایجاد ارتباط نمود و موانع موجود در طبیعت تاثیر چندانی روی آن نمی گذارند.
اسلاید 3 :
انتقال اطلاعات در این شبکه با استفاده از امواج فركانس بالاي 2.4 گيگاهرتز يا 5 گيگاهرتز صورت مي گيرد. كه فركانس نسبتا بالایی است. البته فركانس بالاتر اجازه حمل اطلاعات بيشتري را مي دهد.
در حال حاضر برای شبکه wifi استانداردهای مختلفی و جود دارد که تفاوت اصلی آنها در سرعت و حجم انتقال اطلاعات می باشد. لازم به بذکر است با استفاده از روش های کدگذاری مختلف سرعت ارسال دیتا در استانداردها افزایش یافته است.
وای فای با نام استانداد 802.11 در موسسه IEEE تعریف می شود.
اسلاید 4 :
IEEEچیست؟
Institute of Electrical and Electronics Engineers
مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک
این انجمن در سال ۱۹۶۳ از پیوستن دو انجمن مهندسی برق امریکا (AIEE, founded 1884) و مهندسی رادیو (IRE, founded 1912) در کشور امریکا بوجود آمد. AIEE بوسیلهی صنعتگران امریکایی و جهت تربیت نیروی کار ورزیده و همچنین آماده سازی و تدوین استاندارد برای صنایع برق و الکترونیک امریکا فعالیت خود را در سال ۱۸۸۴ آغاز کرد. IRE نیز بوسیلهی پیشگامان الکترونیک رادیویی در سال ۱۹۱۲ بنیانگذاری شد و برخلاف AIEE که تمام تمرکز آن در داخل امریکا بود، به فعالیتهای بینالمللی میپرداخت.
این سازمان با بیش از ۴۰۰ هزار عضو در بیش از ۱۶۰ کشور جهان، دارای بیشترین شمار اعضا از هر سازمان حرفه ای دیگری است که از این میان بیش از ۶۸ هزار عضو آن دانشجو هستند. مؤسسه کارشناسی برق و الکترونیک با انتشار حدود ۱۳۰ مجله کارشناسی و ۴۰۰ مجموعه نوشتار کنفرانس در سال، منتشرکنندهٔ یک سوم نوشتههای کارشناسی چاپشده در زمینهٔ مهندسی برق و الکترونیک و دانش کامپیوتراست.
WiFi = IEEE 802.11
اسلاید 5 :
مشخصات استانداردهای مرسوم WiFi
IEEE802.11a: اطلاعات را با فركانس 5 گيگاهرتز انتقال مي دهند و مي تواند اطلاعات را حداكثر
تا سرعت 54 مگابيت در ثانيه ارسال كند. و اثر اعواجاج و تداخل امواج در آن بسيار كم است.و از مدولاسیونofdm استفاده می کند.
IEEE802.11b: اطلاعات را با فركانس 2.4 گيگاهرتز انتقال مي دهند و مي تواند اطلاعات را حداكثر تا سرعت 11 مگابيت در ثانيه ارسال كند. این استاندارد ارزان ترين و كندترين استاندارد است که از مدولاسیونdsss استفاده می کند.
IEEE802.11g: اين استاندارد هم از فركانس 2.4 گيگاهرتز استفاده مي كند اما سرعت انتقال اطلاعات آن به مراتب از802.11b بيشتر است و تا 54 مگابیت بر ثانيه مي رسد و در حقیقت تلفیقی از نوعaوb مباشد. البته این سرعت Half-Duplex بوده و می توان گفت سرعت در ارسال یا دریافت 25مگابایت بر ثانیه Full-Duplexخواهد بود.این استاندارد از ترکیب مدولاسیون dsssوofdm استفاده می کند که دلیل افزایش سرعت نیز همین می باشد.
IEEE802.11n: اين استاندارد بعد از استانداردهاي 802.11a,b,gبراي رسيدن به سرعتهاي بالاتر عرضه شد كه با استفاده از تکنولوژی (multi input-multi output) و انتقال همزمان دیتا در چند باند مختلف قادر افزایش سرعت تا 2برابر گردید. به اين معني كه از دو باند مجزا از هم كه به صورت دو باند با فركانسهاي متفاوت و يا دو باند هم فركانس با آنتنهائي با قطبيت متفاوت به صورت هم زمان استفاده ميشود كه باعث دو برابر شده حجم انتقال ديتا ميگردد اما ايراد اين سيستمها حساسيت آنها به نويز ميباشد. با کم کردن فاصه بین ارسال اطلاعات و استفاده از سیستمmimoدر این استاندارد سرعت انتقال از نظر تئوری تا 600 مگابیت و در عمل تا 200 مگابیت بر ثانیه افزایش پیدا کرده است.
اسلاید 6 :
در این استانداردها اطلاعات در چند باند فركانسي منتقل شوند. به عبارت ديگر مي توانند به سرعت بين باندهاي مختلف «پرش فركانسي» انجام دهند. پرش فركانسي سبب كاهش تداخل مي شود و به شما اجازه مي دهد به طور همزمان با چند دستگاه ارتباط بي سيم برقرار كنيد.
اسلاید 7 :
سایر استاندارد های WiFi
IEEE 802.11a: 54 Mbit/s, 5 GHz standard (1999, shipping products in 2001)
IEEE 802.11b: Enhancements to 802.11 to support 5.5 and 11 Mbit/s (1999)
IEEE 802.11c: Bridge operation procedures; included in the IEEE 802.1D standard (2001)
IEEE 802.11d: International (country-to-country) roaming extensions (2001)
IEEE 802.11e: Enhancements: QoS, including packet bursting (2005)
IEEE 802.11F: Inter-Access Point Protocol (2003) Withdrawn February 2006
IEEE 802.11g: 54 Mbit/s, 2.4 GHz standard (backwards compatible with b) (2003)
IEEE 802.11h: Spectrum Managed 802.11a (5 GHz) for European compatibility (2004)
IEEE 802.11i: Enhanced security (2004)
IEEE 802.11j: Extensions for Japan (2004)
IEEE 802.11-2007: A new release of the standard that includes amendments a, b, d, e, g, h, i and j. (July 2007)
IEEE 802.11k: Radio resource measurement enhancements (2008)
IEEE 802.11n: Higher throughput improvements using MIMO (multiple input, multiple output antennas) (September 2009)
IEEE 802.11p: WAVE—Wireless Access for the Vehicular Environment (such as ambulances and passenger cars) (July 2010)
IEEE 802.11r: Fast BSS transition (FT) (2008)
IEEE 802.11s: Mesh Networking, Extended Service Set (ESS) (July 2011)
IEEE 802.11T: Wireless Performance Prediction (WPP)—test methods and metrics Recommendation cancelled
IEEE 802.11u: Improvements related to HotSpots and 3rd party authorization of clients, e.g. cellular network offload (February 2011)
IEEE 802.11v: Wireless network management (February 2011)
IEEE 802.11w: Protected Management Frames (September 2009)
IEEE 802.11y: 3650–3700 MHz Operation in the U.S. (2008)
IEEE 802.11z: Extensions to Direct Link Setup (DLS) (September 2010)
IEEE 802.11-2012: A new release of the standard that includes amendments k, n, p, r, s, u, v, w, y and z (March 2012)
IEEE 802.11aa: Robust streaming of Audio Video Transport Streams (June 2012)
IEEE 802.11ae: Prioritization of Management Frames (March 2012)
اسلاید 8 :
استاندارد های جدید در حال ارائه
802.11 ac:
در حال حاضر تحت بررسی و طراحیست که موجب تامین پهنای باند بسیار زیادی با فرکانس 5گیگاهرتز خواهد شد. در واقع این استاندارد سرعتی برابر یک گیگابیت بر ثانیه برای شبکه های بیسیم فراهم خواهد کرد.چنین پهنای باندی توسط گسترش مفاهیمی که در استاندارد پیشین 802.11n مطرح شده بود بدست می آید.این استاندارد جدید با استفاده از پهنای باند رادیویی گسترده تر تا ۱۶۰ مگاهرتز و ایجاد فضای بیشتر جریان MIMO و مادولاسیون بالاتر از ۲۵۶ باعث دریافت پهنای باند بسیار بیشتری میشود.
اسلاید 9 :
استاندارد های جدید در حال ارائه
802.11ad یا WiGig
وای گیگ که همان استانداردIEEE802.11ad می باشد از فرکانس۶۰ گیگا هرتز برای انتقال اطلاعات استفاده می کند و مدل سه باند اش می تواند همزمان از سه باند ۲.۴ ، ۵ و ۶۰ گیگاهرتز برای انتقال اطلاعات استفاده کند.
در این صورت شما سرعت انتقال اطلاعات بی سیمی معادل ۷ گیگابیت در ثانیه در اختیار خواهید داشت که هفت برابر سریع تر از استاندارد 802.11ac است و ۱۰ برابر سریع تر از 802.11n عمل می کند که هم اکنون از آن به صورت گسترده استفاده می کنید.
ضمن اینکه این استاندارد با دستگاه های وای-فای حال حاضر نیز سازگاری دارد و با آنها کار می کند.
البته بزرگترین اشکال این تکنولوژی کوتاه بودن برد ان است که عملا انرا بی نتیجه کرده است.
اسلاید 10 :
مشخصات استاندارد های رایج شبکه802.11
اسلاید 11 :
فریم ارسال اطلاعات در 802.11
در فریم ها اطلاعات به بخش های مشخص و استاندارد تقسیم می شوند.
هر فریم دارای یک ادرس mac مشخص می باشدکه در ابتدای ان قرار می گیرد وخود این ادرس به تنهایی 48بیتی می باشد و بصورت هگز تعریف می شود.
2بایت اول از mac اختصاص دارد به موارد زیر:
2بیت اول تعیین کننده ورژن پروتکل می باشد که برای استانداردهای فعلی این عدد صفر در نظر گرفته می شود.
2بیت بعدی تعیین کننده نوع قالب شبکه محلی می باشد. تفکیک داده ها و مدیریت قالب های مختلف wifi
4 بیت بعدی تعیین کننده فرعی نوع قالب و تفاوت بین فریم هاست که این چهار بیت بعلاوه 2 بیت قبلی بطور دقیق نوع قالب را مشخص می کند.
DS: از سیستم توزیع یا به سیستم توزیع. بایت بعدی که بسته به اندازه دیتا می باشد نشان می دهد که ایا قالب دیتا بطور کامل فرستاده شده جهت سیستم توزیع اگر دیتا فرستاده شداین بیت یک می گردد. با این حال ارتباطات درون یک شبکه IBSS همیشه این بیت را به صفر تنظیم کنید.
Fragment:این بیت هنگام تقسیم داده ها جهت ارسال یک می شود و فقط اخرین قطعه داده است که با صفر کردن این بیت مشخص می کند که داده بطور کامل دریافت گردید.
Retry:این بیت نشان می دهد یک دیتا دوبار فرستاده شده و یا به درخواست گیرنده بعلت خرابی مجددا ارسال شده است اگر برابر یک باشد.
Serial
اسلاید 12 :
Power managment:مدیریت توان:این بیت نشان می دهد وضعیت مدیریت انرژی فرستنده را پس از تکمیل تبادل فریم. که نیازمند نگه داشتن اتصال با نقطه دسترسی جهت ادامه ارتباط هست یا نه برای اینکه گیرنده به مد ذخیره انرژی نرود.
Mor data:بیت اطلاعات بیشتر استفاده می شود در بافر قالب های دریافت شده در سیستم انتقال. نقطه دسترسی استفاده می کند از این بیت در ایستگاهها برای حالت ذخیره انرژی. که نشان می دهد حد اقل یک فریم در دسترس است و اتصال برقرار می باشد.
Wep: این بیت پس از پردازش فریم تغییر داده می شود. وقتی فریم رمز گشایی می شود این بیت به یک تغیر وضعیت می دهد و اگر هم رمز گذاری نشده بود این بیت در وضعیت یک قرار می گیرد.
Order:این بیت فقط هنگام بکار گیری روش تحویل دیتا بصورت ترتیبی یک می شود. و فریم ها و قطعات همیشه به صورت مرتب ارسال نمی شوند.
ID:2بایت بعدی برای طول رشته ادرس در نظر گرفته شده است که این رشته می تواند یکی از سه حالت زیر باشد1-طول ادرس2- دیتای در صف انتظار برای حالت مشغول بودن گیرنده3-ادرس های پیوسته
The next two bytes are reserved for the Duration ID field. This field can take one of three forms: Duration, Contention-Free Period (CFP), and Association ID (AID).
یک بایت دیگر برای فرستنده
بایت دیگر برای گیرنده
Serial
اسلاید 13 :
انواع مدولاسیون بکار رفته در WiFi
1- DSSS:(Direct-sequence spread spectrum)
بدين معني است كه داده مورد نظر براي ارسال به بخش هاي كوچكتر تقسيم و هر يك از آنها با استفاده از فركانس هاي گسسته قابل دستيابي در هر زمان ، ارسال خواهند شد. دستگاههائي كه از DSSS استفاده مي نمايند ، هر بايت داده را به چندين بخش مجزا تقسيم و آنها را بصورت همزمان با استفاده از فركانس هاي متفاوت ، ارسال مي دارند. DSSS از پهناي باند بسيار بالائي استفاده مي نمايد (تقريبا" 22 مگاهرتز )
Serial
اسلاید 14 :
DSSS
هر سیستم فرستنده حول فرکانس مرجع یک پهنای باند را جهت ارسال به خود اختصاص می رهد و ضمن تسهیم فرکانس و شکستن اطلاعات از فرکانس های مختلف بصورت همزمان جهت افزایش سرعت ارسال در محدوده پهنای باند مشخص استفاده می کند.
اسلاید 15 :
2- FHSS: (Frequency-hopping spread spectrum)
دستگاههائي كه از FHSS استفاده مي نمايند ، دريك زمان پيوسته كوتاه ، اقدام به ارسال داده كرده و با شيفت دادن فركانس (hop) بخش ديگري از اطلاعات را ارسال مي نمايند. با توجه به اينكه هر يك از دستگاههاي FHSS كه با يكديگر مرتبط مي گردند، بر اساس فركانس مربوطه اي كه مي بايست Hop نمايند و از هر فركانس در يك بازه زماني بسيار كوتاه استفاده مي نمايند ( حدودا" 400 ميلي ثانيه ) ، بنابراين مي توان از چندين شبكه FHSS در يك محيط استفاده كرد( بدون اثرات جانبي ) . دستگاههاي FHSS صرفا داراي پهناي باند يك مگاهرتز و يا كمتر مي باشند
انواع مدولاسیون بکار رفته در wifi
Parallel
اسلاید 16 :
3- OFDM: (Orthogonal frequency-division multiplexing)
اصلاح شده FDM می باشد که قبلا توضیح داده شد و تغییرات به این گونه است که فرکانس های حامل جایگزین شده بگونه ای انتخاب شده اند که این فرکانس ها متعامد با هر فرکانس دیگری هستند(فاز سیگنال دارای 90 درجه اختلاف فاز با فاز دیگر سیگنال ها می باشد) یعنی تداخل سیگنال بین کانال ها حذف می گردد و دیگر نیازی به محافظ حامل جهت جلوگیری از تداخل 2 حامل نمی باشد.
انواع مدولاسیون بکار رفته در wifi
اسلاید 17 :
OFDM
OFDM نیازمند دقت بسیار بالا در سنکرون بودن فرکانس فرستنده و گیرنده میباشد.
اسلاید 18 :
4- CCK: (Complementary Code Kying)
استفاده از سیستم مکمل کد گزاری جهت ارسال بصورت رمز گذاری متوالی بگونه ای که با کاهش برد سرعت ارسال اطلاعات را افزایش می دهد. که البته برای ارسال از روش DSSS استفاده می نماید.
کدهای مکمل ترکیبی از جفت کدهای باینری هستند که یک کد 12 بیتی تشکیل می دهد که می تواند تا 7 بیت خطا را تشخیص دهد.
انواع مدولاسیون بکار رفته در WiFi
اسلاید 19 :
جهت ایجاد یک اتصال با wifiنیاز هست توسط یک wireless acces point به Hotspot یا انتن های انتشارسیگنال متصل شد و ارتباط را برقرار کرد.
همه دستگاهها و كامپيوترهايي كه مجهز به آداپتور بي سيم wifi هستند مي توانند از يك روتر(مسیریاب) استفاده كنند و به wap یا نقطه دسترسی متصل شوند اين اتصال راحت و نامرئي است و نسبتاً ارتباط امني است. اگر چه در صورت خرابي روتر يا استفاده همزمان افراد زيادي از حداكثر پهناي باند ممكن است قطع ارتباط رخ دهد.
اسلاید 20 :
نحوه ارتباطات بی سیم
