فهرست مطا لب

چکیده

مقدمه

فصل 1 جهان بی سیم .مقدمه ای بر مفاهیم

تعریف و معرفی شبکه های بی سبم

شبکه های شخصی (PAN) بی سیم

شبکه های محلی (LAN) بی سیم

شبکه های شهریMAN)) بی سیم

شبکه های گسترده (WAN) بی سیم

تاریخچه

روشهای ارتباطی بی سیم

 

فصل 2 شبکه های بی سیم :شبکه هایی برای مکانهای کوچک

اجزای شبکه خصوصی بی سیم

دستگاههای مورد استفاده کاربر

کارتهای رابط شبکه رادییویی

مبدل های USB

مسیریابها

تکنولوزی های شبکه خصوصی بی سیم

بلوتوث

مشخصات اولیه

آیا بلوتوث توانایی جایگزینی با دیگر شبکه های محلی بی سیم را دارد؟

آیا شبکه های محلی بی سیم می توانند جایگزین بلوتوث شوند ؟

به حداقل رساندن تداخل در بلوتوث

IrDA

مشخصات اولیه

فصل 3 شبکه های محلی بی سیم

اجزای LAN بی سیم

سیستم های کاربر

NIC های رادیویی

مسیرباب ها

تکرار کننده ها

آنتن

سیستم های LAN بی سیم

LAN های خانگی و دفاتر کاری کوچک

LAN های بی سیم در هتل ها

LAN های بی سیم تجاری

LAN های بی سیم AdHoc

تکنولوژی LAN بی سیم

تایید (Authentication)

معاشرت

WEP

RTS/CTS

تجزیه

منظور از Wi-Fi چیست؟

دسترسی حفاظت شده Wi-Fi

تقویت Hiper LAN/2

فصل 4 شبکه های شهری بی سیم

اجزای MAN بی سیم

پل ها

پل ها به جای نقاط دسترسی

پل های گروهی

سیستم های MAN بی سیم

سیستم های نقطه به نقطه

سیستم نقطه به چندین نقطه

تکنولوژی های MAN بی سیم

فصل 5 شبکه های گسترده بی سیم

اجزای WAN بی سیم

ابزارهای کاربر WAN بی سیم

NIC های رادیویی

آنتن

ایستگاه های پایه

سیستم های WAN بی سیم

WAN بی سیم سلولی

نسل اول سلولی

نسل دوم سلولی

نسل سوم سلولی

WAN بی سیم فضایی

ارتباطات انفجار شهاب سنگ ها

تکنولوژی WAN بی سیم

دسترسی تقسیم چند گانه فرکانسی

دسترسی چندگانه تقسیم زمانی

دسترسی چندگانه تقسیم فضایی

فصل 5 امنیت شبکه بی سیم

تهدیدات امنیتی

کنترل ترافیک

دسترسي بدون مجوز

حملات انسان در وسط

انكار سرويس

رمزگذاري (Encryption87)

WEP

پروتکل پیوستگی کلید موقت

دسترسی حفاظت شده Wi-Fi

شبکه های اختصاصی مجازی

تائید

وا زه نامه

منابع

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جکیده:

از آن‌جا که شبکه‌های بی سیم، در دنیای کنونی هرچه بیشتر در حال گسترشهستند، و با توجه به ماهیت این دسته از شبکه‌ها، که بر اساس سیگنال‌هایرادیویی‌اند، مهم‌ترین نکته در راه استفاده از این تکنولوژی، آگاهی ازنقاط قوت و ضعف آن‌ست. نظر به لزوم آگاهی از خطرات استفاده از اینشبکه‌ها، با وجود امکانات نهفته در آن‌ها که به‌مدد پیکربندی صحیح می‌توانبه‌سطح قابل قبولی از بعد امنیتی دست یافت، بنا داریم در این پروره با عنوان « شبکه های بی سیم» ضمن معرفی این شبکه‌ها باتأکید بر ابعاد امنیتی آن‌ها، بپردازیم.

 

 

 

 

 

 

 

جهان بی سیم : مقدمه ای بر مفاهیم

شبکه های بی سیم نقشی بسیار مهم درآزادی وزنده بودن ارتباطات مردمی درمحل کار، خانه ها ومکان های عمومی بازی می کنند.( این شبکه ها درچند سال اخیر رشد بسیار چشمگیر داشته اند وبه مهمترین وسریعترین صنعت ارتباطات تبدیل شده اند. ارتباطات بی سیم مانند تلفن های ماهواره ای مانند شبکه های محلی بی سیم استفاده گسترده ای پیدا کرده اند وتبدیل به وسیله ای ضرروی برای بسیاری از مردم درزندگی روزمره شده اند. محبوبیت شبکه های بی سیم آن قدر زیاداست که به زودی مردم درزندگی رومره شده اند. محبوبیت شبکه های بی سیم آن قدر زیاد است که به زودی به مرحله ای خواهند رسید که تعداد درخواست کننده های بی سیم از درخواست کنندگان شبکه های با سیم بیشتر خواهند شد و این تنها بع علت زیستهای شبکه های بی سیم بیشتر خواهند شد واین تنها به علت مزیتهای شبکه های بی سیم نسبت به با سیم بیشتر خواهند شد واین تنها به علت زیستهای شبکه های بی سیم نسبت به باسیم است. یکی از مهمترین مزیتهای آن بی نیازی این شبکه ها از کابلها می باشد که ارتباط با هر کس، درهر زمان، ودرهر کجا را ممکن می سازد. به طور مثال تماس گرفتن به تلفن همراه یک دوست یا همکار ارتباط با او را درمنطقه جغرافیایی ممکن می سازد واین مشکل تلفن های ثابت را حل می کند.هدف شبکه های بی سیم برقراری ارتباطی ساده بین کاربران ومنابع اطلاعاتی ، بدون استفاده از سیم های رابط می باشد.) درک مفاهیم وقراین شبکه های بی سیم برای راه اندازی این نوع از شبکه ها لازم است. این فصل به معرفی کامل انواع شبکه های بی سیم ونحوه استفاده کاربران از مزایای مختلف این شبکه ها خواهد پرداخت.

تعریف و معرفی شبکه های بی سیم

باگسترش شهرها وبه وجود آمدن فاصله های جغرافیایی بین مراکز سازمانها وشرکتها وعدم رشد امکانات مخابراتی با رشد نیاز ارتباطی داخل کشور، یافتن راه حل وجای گزین مناسب جهت پیاده ساز این ارتباط شدیدا احساس می شود که دراین زمینه سیستم های مبتنی بر تکنولوی بی سیم انتخاب مناسبی می باشد)

شبکه های بی سیم امکان برقراری ارتباط بین کاربران ودستگاههای متصل را جهت انتقال داده ها فراهم می کند. تفاوت شبکه های بی سیم با انواع دیگر شبکه های کامپیوتری درعدم استفاده از سیم های رابط برای انتقال اطلاعات است.این امکان، آزادی حرکت و توانایی گسترش نرم افزارهای کاربرد را درقسمت های مختلف یک ساختمان، شهرویا هر جایی از جهان فراهم می سازد. برای مثال مردم درخانه های خودشان درحالی که درکنار خانواده خود هستند می توانند به جستجو دراینترنت بپردازند. این کار را می توانند درجایی دور از سروصدای کودکان و یا دربرابر تلویزیون انجام دهند شبکه های بی سیم به کاربران خود این اجازه را می دهند که از هر مکانی که ترجیح می دهند با پست الکترونیکی خود یا دورگرهای اینترنت در ارتباط باشند.

شبکه های بی سیم سالهاست که دراطراف ما وجود دارند. درواقع اولین ارتباط بی سیم را می توان درمیان آمریکایی های بومی مشاهده کرد که با تکان دادن پوست گاوهای وحشی روی آتش وایجاد دودهایی با اشکال خاصی،اقدام به ارسال پیام می کردند . همچنین یکی دیگر از انواع ارتباطاتکه هنوز هم پابرجاست. استفاده از پالس های نوری یا کلاسهای مدرس است که در دریاهامیان 2 کشتی برای رد وبدل کردن اطلاعات استفاده می شود. البته، اربتاط با تلفن همراه نیز نوعی ارتباط بی سیم است که امروزه به طور گسترده ای از آن استفاده می گردد و مردم توسط آن می توانند با هر گوشه ای از جهان درارتباط باشند.

شبکه های بی سیم همچنین درکاهش هزینه های شبکه وراه اندازی آن سودمند هستند برای نصب شبکه های بی سیم به کابل های کمتری نیاز است ودربعضی مواقع هیچ کابلی استفاده نمی شود. این مسأله می تواندبه طور چشمگیری درمسائل زیر مفید واقع شود:

-نصب و گسترش شبکه درمکانهایی که کابل کشی سخت می باشد مانند کابل کشی دریاها، اقیانوسها وغیره. مثال دیگری از این موقعیت می تواند پیداشدن سنگ معدن درساختمانهای قدیمی باشد. اخراج کردن تکه های این سنگ بسیار خطرناک است و بنابراین احتیاطات خاصی باید هنگام نصب کابلها وخروج سنگ ها درنظر گرفته شود. متأسفانه هر دوراه حل هزینه کلی کابل کشی را افزایش می دهند.

ممنوعیت استفاده از کابل کشی:این شرایطی خاص درکابل کشی است مانند کابل کشی درمکانهای تاریخی وقدیمی

کابل کشی شبکه های موقتی دراین حالت کابل کشی معنای خاصی ندارد و فایده ای ندارد زیرا شبکه برای مدت کمی مورداستفاده قرار می گیرد.

کابل کشی شبکه های بی سیم مانند شبکه ها ی محلی بی سیم برای نمونه های بالا بسیار مقرون به صرفه می باشد همچنین، کابل کشی شبکه های بی سیم زمان کمتری را نسبت به کابل کشی شبکه های با سیم می برد. وهمانطور که می دانید علت آن بی نیازی این شبکه ها ازکابلهاست. شبکه های بی سیم از تنوع زیادی برخوردارند ولی وجه تمایز آنها درنوع ونحوه اتصال دستگاهها به این شبکه ها می باشد . این وسایل شامل پی دی ای ها [1]و کامپیوترهای قابل حمل[2] می شوند. تلفن های همراه نسل جدید ینز با استفاده از فناوری به روز شده ، امکان اتصال به برخی از شبکه های بی سیم را برای کاربران خود ایجادکرده اند. استفاده از گوشی های بی سیم و استفاده ازخدمات اینترنتی به اشتراک گذارده شده دردفاتر کرا، از این جمله می باشند. امروزه بسیاری از تجهیزات ساخته شده برای برقراری ارتباط ،امکان اتصال بی سیم را درخودپیش بینی کرده اند.

شبکه های بی سیم مانند شبکه های کابلی به وسیله سیم یا فیبر نور[3] برای انتقال اطلاعات دربین تجهیزات کامپیوتری برپا می شدند. این اطلاعات می توانند به شکل نامه های الکترونیکی[4] ، صفحات اینترنت[5]گزارش های پایگاه داده ، فایلهای صوتی وتصویری ویا اشکال دیگری از داده ها باشند . دراغلب مواردشبکه های بی سیم داده هایی[6] از قبیل نامه های الکترونیکی و فایلها را می توانند منتقل کنند اما پیشرفت درعملکرد شبکه های بی سیم موجب شده است که پشتیبانی قابل توجهی از ارسال اطلاعات تصویری یا صوتی نیز انجام شود.

شبکه های بی سیم از امواج رادیویی با اشعه مادون قرمز برای ارتباط بین کاربران سرورها وپایگاه داده ها استفاده می کنند. این نوع ارتباط از دید انسان پنهان است . علاوه برآن رسانای ارتباطی حقیقی یعنی هوا نیز از دیدکاربران پنهان است. امروزه اغلب تولید کنندگان، کارتهای داده شبکه بی سیم[7] وآنتن مربوط به این وسایل را درون یک دستگاه به صورتی جاگذاری کرده اند که از دید کاربر مخفی باشد. این روش سبب می شود که مشکلی برای حمل و استفاده از تجهیزات وجود نداشته باشد. شبکه های بی سیم بسته به اندازه فیزیکی ناحیه تحت پوش ونیاز کاربران به چند دسته تقسیم می شدند:

-شبکه های شخصی بی سیم[8]

-شبکه های محلی بی سیم[9]

-شبکه شهری بی سیم [10]

-شبکه گسترده بی سیم[11]

این اصطلاحات تنها فرم های توسعه یافته انواع شبکه های بی سیم مثل شبکه های محلی و شبکه های شهری هستند که چندین سال قبل از این که شبکه های بی سیم پا به عرصه وجود بگذارند مورد استفاده قرار می گرفتند. اندازه و محیط تحت پوش این شبکه های بی سیم با نمونه های با سیم آنها برابری می کند به همین دلیل تنها عبارت بی سیم به آنها اضافه شده و ارتباطات را درهمان محیط تحت پوشش پشتیبانی می کنند.

جدول زیر خلاصه ای از مقایسه مدلهای مختلف شبکه های بی سیم را نشان می دهد.

نوع	پوشش	کارایی	استاندارد	کاربرها
شبکه های شخصی بی سیم	دسترسی درحد شخصی	مناسب	Bluetooth IEEE802.15,17Da	جایگزینی کابل برای دستگاههای جانبی
شبکه محلی بی سیم	درون یک ساختمان یا زمین کار، فضاهای کوچک	بالا	IEEE802.11Wi-fi hipenlan	ایجاد بخش های متحرک درشبکه های سیمی
شبکه شهری بی سیم	درون یک شهر	بالا	اختصاصی IEEE 802 .16, WIMA	ارتباط ثابت بی سیم بین خانه ها ، محل کار واینترنت
شبکه گسترده بی سیم	جهانی	کم	CDPD and Celluler 2D 2.5 G,and 3G	دسترسی متحرک اینترنت درفضای آزاد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تاریخجه

درسال 1970 دانشگاه هاوایی دانشگاه هوایی اولین شبکه ارتباط کامپیوتری جهان را با استفاده از رادیوهای ارزان قیمت ساخت . آن سیستم شکل ستاره ای دو جهته داشت که شامل 7 کامپیوتر مستقر درچهار جزیره می شد. بدون استفاده از خطوط تلفن با کامپیوترمرکزی ارتباط برقرار گردند. درسال 1979 گزارشات آزمایشات شبکه های محلی از طریق ارتباط مادون قرمز درمقاله ای از IEEE چاپ شد پس از مدتی کوتاه درسال 1980 گزارشی درباره کاربرد تجربی جداسازی طیف های رادیویی روی شبکه های بی سیم منتشر شده ودرسال 1984 مقایسه بین این دوروش توسط پروفسور کاوه پهلوان طی گزارشی به چاپ رسید که بعدها این گزارش درمجله انجمن ارتباطات IEEE ظاهر شد. مودم های انتقال داده بی سیم دراوایل دهه 1980 توسط یک گروه آماتور ساخته شد. این اولین نسل از مودم های شبکه های بی سیم بودکه دارای سرعت پایین وبرد کم بود. بعد از مودم های نسل دوم با سرعت انتقال داده معادل صدها کیلوبیت برثانیه تهیه شد. چندی بعد مودم های نسل سوم باسرعت انتقال داده معادل مگابایت برثانیه ساخته شد ودرزمان اولین کارگاه آموزشی IEEE درباره شبکه های محلی بی سیم معرفی شد. این کارگاه درسال 1991 برگزار شد . درآن زمان کمیته ای با نام IEEE 802 11 تشکیل شد وفعالیتهای خود را جهت تعیین استانداردی برای شبکه های بی سیم محلی آغاز کرد. درسال 1996 این تکنولوژی تقریباً بالغ شده بود وکاربردهای متنوعی از آن شناخته شده بود.

درمجموع شبکه های بی سیم از دو مؤلفه تشکیل شده اند. تمامی مؤلفه هایی که می توانند دریک شبکه بی سیم واردشوند دارای کارتهای شبکه بی سیم هستند. به این مؤلفه ها، ایستگاههای شبکه نام می دهند. ایستگاههای شبکه های بی سیم به دوبخش تقسیم می شدند.

1-نقاط دسترسی[12] : نقاط دسترسی ایستگاههای پایه برای شبکه های بی سیم هستند. این نقاط وظیفه دریافتدسترسی ایستگاههای پایه برای شبکه های بی سیم هستند. این نقاط وظیفه دریافت و ارسال اطلاعات درشبکه برای اتصال به وسیله دیگر به عهده دارند.

2-مراجعین شبکه[13]: مراجعین می تواننددستگاههای متحرک مانند لپ تاپ ها،گوشی های تلفن ویادستگاههای ثابت مانند کامپیوترهای رومیزی که مجهز به کارتهای شبکه بی سیم هستند، باشند.

روش هاي ارتباطي بي سيم :

 

تجهيزات و شبكه هاي كامپيوتري بي سيم بر دو قسم درون سازماني[14] و برون سازماني [15] توليد شده و مورد استفاده قرار مي گيرند.

 

شبكه هاي بي سيم درون سازمانی:

نياز سازمان ها و شركت ها براي داشتن شبكه اي مطمئن و وجود محدوديت در كابل كشي ، متخصصين را تشويق به پيدا كردن جايگزين براي شبكه كامپيوتري كرده است. شبكه هاي درون سازمانی به شبكه هايي اتلاق مي شود كه در داخل ساختمان ايجاد شده باشد. اين شبكه ها بر دو گونه طراحي مي شوند. شبكه هاي ادهاک [16]و شبكه هاي اینفرا استراکچور[17]. در شبكه هاي ادهاکدستگاه متمركز كننده مركزي وجود ندارد و كامپيوترهاي داراي كارت شبكه بي سيم هستند. استراتژی اد هاک براي شبكه هاي كوچك با تعداد ايستگاه كاري محدود قابل استفاده است. روش و استراتژي دوم جهت پياده سازي استاندارد شبكه بي سيم ، شبكه اینفرا استراکچور مي باشد. در اين روش يك يا چند دستگاه متمركز كننده به نام اکسس پوینت [18]مسؤوليت برقراري ارتباط را برعهده دارد.

 

شبكه هاي بي سيم برون سازمانی :

برقراري ارتباط بي سيم در خارج ساختمان به شبكه بي سيم شهرت دارد. در اين روش داشتن ديد مستقيم ارتفاء دو نقطه و فاصله معيارهايي براي انتخاب نوع اکسس پوینت و انتن هستند.

انواع ارتباط: شبكه بي سيم بروان سازمانی با سه توپولوژي نقطه به نقطه[19]ونقطه به چند نقطه[20] و مش[21] قابل سازي مي باشد.

 

نقطه به نقطه :

در اين روش ارتباط دو نقطه مدنظر مي باشد. در هر يك از قسمت ها آنتن و اکسس پوینت نصب شده و ارتباط اين دو قسمت برقرار مي شود.

نقطه به چند نقطه :

در اين روش يك نقطه به عنوان مركز شبكه درنظر گرفته مي شود و ساير نقاط به اين نقطه در ارتباط هستند.

مش:

ارتباط بي سيم چندين نقطه بصورت هاي مختلف را توپولوژي مش مي گويند. در اين روش ممكن است چندين نقطه مركزي وجود داشته باشد كه با يكديگر در ارتباط هستند.

 

ارتباط بي سيم بين دو نقطه به عوامل زير بستگي دارد:

1- توان خروجي اکسس پوینت ( ارسال اطلاعات)

2- ميزان حساسيت اکسس پوینت(دريافت اطلا عات)

3- توان آنتن

 

1-توان خروجي اکسس پوینت:

يكي از مشخصه هاي طراحي سيستم هاي ارتباطي بي سيم توان خروجي اکسس پوینت مي باشد. هرچقدر اين توان بيشتر باشد قدرت سيگنال هاي توايدي و برد آن افزايش مي يابد.

 

2-ميزان حساسيت اکسس پوینت :

از مشخصه هاي تعيين كننده در كيفيت دريافت امواج توليد شده توسط اکسس پوینت نقطه مقابل ميزان حساسيت اکسس پوینت مي باشد. هرچقدر اين حساسيت افزايش يابد احتمال عدم دريافت سيگنال كمتر مي باشد و آن تضمين كننده ارتباط مطمئن و مؤثر خواهد بود

3-توان آنتن : در مورد هر آنتن توان خروجي آنتن و زاويه پوشش يا انتشار مشخصه هاي حائز اهميت مي باشند در اين راستا آنتن هاي مختلفي با مشخصه هاي مختلف توان و زاويه انتشار بوجود آمده است كه آنتن هاي امنی، سکتورال و پارا بولیک وپنل و .... مثال هايي از آن هست .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم:

 

آَشنایی با شبکه های شخصی[22] بی سیم: شبکه های شخصی بی سیم محدوده کوچکی (حداکثر تا 18 متر) راپوشش می دهند واغلب برای ارائه خدمات شبکه بی سیم دریک اتاق کوچک ویا فضای شخصی مؤثر ومفید هستند. سرعت انتقال داده[23] درشبکه های شخصی تا QMbps است که این میزان سرعت وانتقال و محدوده تحت پوشش می تواند جایگزین مناسبی برای کابلها دردفاتر کرا باشد.

شبکه شخصی بی سیم میتواند توسط شخصی که می خواهد پی دی ای [24]خود را به کامپیوتر رومیزی متصل کرده و اطلاعات آن را هماهنگ سازی کندایجاد شود. همچنین می توانید از یک شبکه شخصی بی سیم برای اتصال چاپگر به کامپیوتر نیز استفاده کنید. مزیت حذف درهم پیچیدگی سیم ها، زمانی مشخص می شود که بخواهیم کامپیوتر را از جایی به جای دیگر منتقل کنیم. دراین زمان ، راه اندازی اولیه کامپیوتر درمکان جدید به سرعت قابل انجام خواهد بود البته حذف سیم ها مزایای دیگری چون زیبایی وتمیزی را نیز با خود به همراه دارد. مصرف کم انرژی و فضای کوچکی که اغلب فرستنده گیرنده های شبکه های شخصی بی سیم اشغال می کنند. نظر کاربران را به خودجلب کرده است. درتجهیزات کامپیوتری مثل پی دی ای هاوکامپیوترهای قابل حمل که از باتری برای تأمین نیرو درآنها استفاده می شود، مصرف کم انرژی درابزار شبکه های شخصی بی سیم، به وسایل کامپیوتری این اجازه رامی دهد که زمان طولانی تری را بدون شارژ کردن مجدد باتری بایکدیگر ارتباط برقرار داشته باشند.

به طور مثال مصرف کم ابزارهای برقراری ارتباط در شبکه های شخصی بی سیم باعث شد تا تلفن های همراه بتوانند یک اتصال دائمی با دفتر تلفن به اشتراک گذارده شده برروی پی دی ای برقرار کنند. کاربر می تواند از یک گوشیبی سیم درطی تماس تلفنی استفاده کند یا به موسیقی که از پی دی ای پخش می شود گوش می دهد این باعث می شود که کاربران از قید سیم ها درهنگام کارکردن و یا گوش دادن به موسیقی رها شدند. بعلاوه دربرخی از شبکه هیا شخصی بی سیم می توان کامپیوتر قابل حمل را به کامپیوتر رومیزی، برای به اشتراک گذاشتن اتصال اینترنت به یکدیگر وصل کرد. این توانایی های شبکه شخصی بی سیم می تواند برای ایجاد شبکه ای درداخل یک اتاق مناسب باشد . هرچند که درشبکه های مهم محلی بی سیم ، صفات مشخصی برای پشتیبانی از اتصالات گسترده تر بی سیم درحد یک ساختمان وجود دارد.

اغلب شبکه های شخصی بی سیم ، برای انتقال اطلاعات از طریق هوا، از امواج رادیویی استفاده می کنند. برای مثال درتکنولوژی بلوتوث پهنای بلندشبکه بی سیم خصوصی 2.4GHZ ومحدوده دسترسی آن درحدود18 متر وسرعت انتقال اطلاعات هم درحدود2Mbps است. انجمن مهندسان برق و الکترونیک[25]IEEE استاندارد 802.15 را برای تعیین وتعریف درشبکه های شخصی بی سیم ارائه کرد. این تکنولوژی ها ارائه دهنده راه حلی قابل اطمینان وبلندمدت برای ارتباط بین وسایل کامپیوتری دریک محیط کوچک می باشند. بعضی از شبک های شخصی بی سیم از نور مادون قرمز برای انتقال اطلاعات ازیک نقطه به نقطه دیگر استفاده می کنند. با توجه به خصوصیات اینفر رد استفاده از پرتوی مادون قرمز مستقیم به محدوده ای درحدود 1 متر وبا سرعت انتقال 4Mbps را پشتیبانی می کنند. مزیت استفاده از پرتوی مادون قرمز رهایی ازدخالت فرکانس های رادیویی است ولی مسیر دید پرتوی مادون قرمز به محدودیتهایی را درانتخاب مکان دستگاههای بی سیم به وجود می آورد. برای مثال پارتیش یک دفتر کار، موجب بسته شدن مسیر پرتو مادون قرمز شده و قابلیت استفاده از تجهیزات بی سیم را دریک محیط کوچک کاهش می دهد.

اجزای شبکه خصوصی بی سیم :

درشبکه های خصوصی بی سیم از هر دو تکنولوژی رادیوواشعه مادون قرمز استفاده می شود که البته دراین تکنولوژی ها دربسیاری از انواع دستگاههای مختلف پیاده سازی شده اند.

دستگاههای مورد استفاده کاربر:

تجهیزات شبکه های خصوصی بی سیم برای کارکردن به قدرت برق زیادی نیاز ندارد که این مورد مصرف آنها را برای کاربران ایده آل می سازد. کاربرانی که از دستگاههای کوچک نظیر هدست تلفنهای همراه پی دی ای ها، جی پی اس ها، دوربین های دیجیتالی وکامپیوترهای قابل حمل استفاده می کنند انتظار دارند که مصرف برق این وسایل درحد مناسبی باشد. به طور مثال فردی با استفاده از یک شبکه خصوصی بی سیم می تواهند توسط هدست بی سیم خود به موسیقی دلخواهش که برروی پی دی ای پخش می شود گوش دهد یا فرد دیگری می تواند محتویات درون دفترچه تلفن خود را از کامپیوتر قابل حملش به تلفن همراه خود انتقال دهد. همانطور که از این مثالها متوجه شدید، شبکه های خصوصی بی سیم کاربران را از سروکله زدن با سیم ها خلاص می کند.

کارتهای رابط شبکه رادیویی [26]: برای شبکه های خصوصی بی سیم درانواع کارت های کامپبوتر های شخصی ویاسی اف ها توسط کارخانه های مختلف ساخته شده اند و دردسترسی هستند. مثلاً اگر شما یک کامپیوتر قابل حمل داشته باشید به آسانی می توانید با نصب یک کارت کامپیوتر شخصی، آن را به شبکه خصوصی بی سیم متصل نمایید.

بسیاری از کامپیوترهای قابل حمل وپی دی ای ها با یک یا چند واسطه ارتباطی بی سیم به یک شبکه خصوصی بی سیم متصل می گردند. درصورت اتصال این دستگاههای بی سیم امکان برقراری ارتباط با دیگر دستگاهها نظیر چاپگرهاو پی دی ای ها، تلفن های همراه و بسیاری دیگر درشبکه بی سیم فراهم می گردد. استفاده از کارتهای بزرگ کا مپیوتر های شخصی برای شبکه خصوصی بی سیم غیر معمول می باشد، تنها به این دلیل که تکنولوژی شبکه های خصوصی بی سیم برای دستگاههای کوچک مناسب است.

مبدل ها[27] بسیاری از شرکتها یک مبدل برای شبکه های خصوصی بی سیم ارائه داده اند برای مثال شما می توانید یک مبدل بلوتوث[28] خریداری کنید و آن را به درگاه مبدل کامپیوترتان متصل کنید. به این وسیله کامپیوتر شمامی تواند با دیگر دستگاههایی که از بلوتوث استفاده می کنند ارتباط برقرار کنند.

یک پی دی ای با استفاده از بلوتوث می تواندبه صورت بی سیم با کامپیوتری که دارای بلوتوث است ارتباط برقرارکند واز همین طریق اقدام به همگام سازی [29]اطلاعات کند بدون این که نیازی به قراردادن پی دی ای برروی پایه اتصال با کامپیوتر باشد. ارتباط بلوتوث از طریق درگاه مبدل شبیه سازی شده است. علت آن هم این است که مبدل بایداطلاعات را به صورت قالب بلوتوث دربیاورد و آنها را انتقال دهد که دراصطلاح به این کار نگاشت [30] می گویند. انجام این کار باعث کند شدن سرعت درگاه مبدل می گردد. راه حل بی سیم ممکن است که بسیار راحت باشد ولی شما باید 2 برابر زمان بیشتری نسبت به همگام سازی به وسیله کابل، منتظر تمام شدن آن باشید .

مسیریابها: بسیاری از برنامه های کاربردهای شبکه خصوصی بی سیم به سادگی قابل جایگزینی نمونه های مشابه کابلی آنها هستند ولی برخی از فروشندگان ، مسیریابها مجهز به بلوتوث را با امکان پشتیبانی از اتصال به اینترنت به فروش می رسانند. استفاده از مسیریابهای شبکه خصوصی بی سیم به دلیل حیطه پوشش دهی محدود آنها برای کاربردهای خانگی ودفاتر کارکوچک مناسب می باشد برای برآوردن بیشتر نیازهای ارتباطی، برخی از مسیریابهای شبکه خصوصی بی سیم رابطه های شبکه های محلی بی سیم مثل 802.11 را نیز پشتیبانی می کنند.

تکنولوژی های شبکه خصوصی بی سیم :

تکنولوژی های شبکه خصوصی بی سیم، بسته به نوع کاربرد، هم از فرکانس رادیویی و هم از اشعه مادوم قرمز بهره می گیرند.

802.15

گروه کاری استانداردهای IEEE802.15 برروی توسعه استانداردهای شبکه های خصوصی بی سیم متمرکز می باشند و با دیگر استانداردهای شبکه محلی بی سیم مثل 802.11 همکاری می کند.

گروه کاری استانداردهای 802.15 شامل اجزاء زیر هستند :

• 802.15.1 : این گروه کاری که به گروه کاری 1 موسوم است، معرف استانداردهای شبکه خصوصی بی سیم مبتنی بر خصوصیات بلوتوث نسخه 1.1 می باشد و از طیف گسترده جهش فرکانس [31] استفاده می کند. سرعت تبادل داده در حدود 1Mbps می باشد. گروه 802.15، 802.15.1 را در ژوئن2002 منتشر کرد و این به معنی ارائه خدمات به گسترش دهندگان دستگاه های بلوتوث است.
• 802.15.2 : گروه مسئول این استاندارد گروه کاری 2 است، که توصیف کنده شیوه های توصیه شده ای که همزیستی دو شبکه 802.15 و 802.11 را در کنار هم آسان می سازد، می باشد. نکته ای که در اینجا وجود دارد، اینکه هر دو شبکه در یک باند فرکانس، یعنی 2.4GHz اجرا می شوند، و هماهنگی بین این دو شبکه امری ضروری است . این گروه تداخل را محدود می کند و مقیاس خوبی برای محاسبه تداخل خواهد بود.
• 802.15.3: این گروه، گروه کاری 3 محسوب می شودکه طرح جدیدی برای استانداردهای شبکه خصوصی بی سیم با سرعت تبادل داده بالا است. سرعت تبادل داده شامل 44,33,22,11 و Mbps 55 می باشد. ترکیب این سرعت، تبادل داده بالا با مکانیزم های کیفیته سرویس دهی[32] ، استاندارد خوبی را برای نرم افزارهای کاربردی برنامه های چند رسانه ای، مثل انتقال صدا و تصویر برروی شبکه را ممکن می سازد. همچنین این گروه کاری برروی هزینه اندک قدرت شبکه متمرکز می باشد. پیش نویس استاندارد 802.15.3 در حال حاضر برای خرید در دسترس عموم است.
• 802.15.4: این گروه به گروه کاری 4 موسوم است، و در مورد تعریف یک استاندارد با سرعت تبالد داده پاین که منجر به مصرف کم انرژی (از لحاظ قدرت برق برای دستگاههای کوچک) می شود، کار می کند، به صورتی که دیگر نیاز به تعویض باتری برای ماه ها یا حتی سال ها نداشته باشند. برای مثال، سنسورها و سیستم های اتوماسیون خانگی کاندیدهای خوبی برای استفاده از این تکنولوژی هستند. سرعت تبادل داده دراین نوع از استاندارد شامل 20,40 و 250 Kbps می باشد. پیش نویس استاندارد 802.15.4 در حال حاضر برای خرید در دسترس عموم می باشد.

نکته :

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد استاندارد 802.15 می توانید به آدرس

http://grouper.ieec.org/group/802/15 مراجعه کنید.

بلوتوث:

بلوتوث در سال 1998 به جهانیان معرفی شد. بلوتوث نتیجه همکاری شرکت هایی مثل اریکسون،ای بی ام ،اینتل و نوکیا بود؛ این شرکت ها با یکدیگر همکاری کردند تا راه حلی برای دسترسی به دستگاههای بی سیم پیدا کند. بلوتوث یک استاندارد نیست ، ولی راهی برای برقراری ارتباط بدون بی سیم است که معرف توان کم برد کوتاه و هزینه اندک می باشد؛ چون با اتصالات رادیویی کم هزینه پیاده سازی می شود. این خصوصیات سبب می گردد که بلوتوث راه حل مناسبی برای اتصال بین دستگاههای کوچک در برد کوتاه باشد. به این علت است که 802.15 ، بلوتوث را به عنوان پایه ای برای استاندارد 802.15.1 انتخاب کرده است.

مشخصات اولیه :

گروه علاقمندان ویژه بلوتوث [33] اولین نسخه بلوتوث را در اواسط سال 1999 منتشر کرد. بلوتوث از آن زمان تاکنون چندین بار به روز رسانی شده، اما هنوز صفات اساسی آن بدون تغییر باقی مانده است. باند فرکانس مورد استفاده گیرنده فرستنده بلوتوث، 2.4GHZ و سرعت انتقال داده برای آن در حدود 1Mbps بوده و از تکنولوژی اف اچ اس[34] استفاده می کند. جهش ها درون طیف ثابت هستند و سرعت شان 1600 جهش در ثانیه است. که بسیار پرسرعت تر از نسخه 802.11 در جهش فرکانس می باشد.

دستگاههای کم قدرت بلوتوث می توانند محدوده ای با شعاع 10 متر را پشتیبانی کنند، در حالی که دستگاههای پر قدرت بلوتوث می توانند محدوده ای با شعاع 100 متر را تحت پوشش قرار دهند. البته به خاطر داشته باشید که دستگاههای پرقدرت بلوتوث کمیاب هستند.

دستگاههایی که از بلوتوث پشتیبانی می کنند معمولاً کوچک هستند. اندازه معمول آنها در حدود 6/1×14×2/10 میلیمتر است که به اندازه کافی برای استفاده توسط کاربران کوچک و مناسب می باشند.

تکنولوژی بلوتوث توانایی برقراری ارتباط به صورت اتوماتیک بین دستگاههایی که از تکنولوژي بلوتوث پشتیبانی می کنند را داراست؛ البته در زمانی که این دستگاهها در محدوده پوشش دهی یکدیگر قرار می گیرند، ولی کاربران بلوتوث می توانند برقراری ارتباط بی سیم را رد یا قبول نمایند. به هر حال ، کاربران باید همیشه از ارتباطی که می خواهند برقرار سازند آگاه باشند. برای اطمینان از امنیت، بهتر است که ارتباط بلوتوث همواره غیر فعال باشند ،تا درصورت نیاز توسط کاربران فعال شود.

آیا بلوتوث توانایی جایگزینی با دیگر شبکه های محلی بی سیم را دارد ؟

بلوتوث ویژگی هایی دارد که مشابه شبکه های محلی بی سیم است. به واسطه استفاده از نسخه پرقدرتی از بلوتوث، سازندگان می توانند نقاط دسترسی و مسیر یاب های بلوتوث [35]را به نحوی گسترش داده و طراحی کنند که با استاندارد 802.11 مطابقت داشته باشند. گرچه، محصولات فعلی بلوتوث، غالبا قدرت کمی دارند و بیشتر برروی کاربردهای شبکه خصوصی بی سیم متمرکز شده اند. به علاوه9، برای هر محصول بلوتوث در شبکه محلی بی سیم این مشکل وجود دارد که بتواند جایگاه محکمی در کنار سایر محصولات موجود 802.11 در شبکه محلی بی سیم پیدا کند؛ زیرا درحال حاضر محصولات 802.11 از مقبولیت بالایی برخوردار هستند.

آنچه باعث می شود که بلوتوث یک مرحله عقب تر از 802.11 قرار گیرد، کارایی و محدوده پوشش دهی بلوتوث است. اجزاء 802.11 می توانند به سرعت تبادل داده تا 54Mbps برسند، درحالیکه بلوتوث سرعت تبادل داد های در حدود 1Mbps دارد. ممکن است که بلوتوث برای ارتباطات بی سیم میان پی دی ای و هدفون ها مناسب باشد، ولی برای ارتباط با اینترنت احتیاج به کارایی بالاتری خواهیم داشت. چون به سرعت تبالد بالا درارتباط با اینترنت نیاز داریم. بنابراین تکنولوژی بلوتوث راه کار مناسبی نخواهد بود. همچنین ، محدوده پشتیبانی 802.11 عموماً 100 متر بوده که محدوده بسیار بزرگتری نسبت به بلوتوث است و برای پوشش دهی داخل دفاتر کار مناسب می باشد. بلوتوث برای پوشش مکان های بزرگتر نیاز به تعداد زیادی نقاط دسترسی [36]دارد.

[1] PDA

[2][2] laptop

[3] Optical fiber

[4]E-mail

[5][5]Web pages

[6]Data

[7] NIC

[8] Wireless personal area network

 

[9] Wireless local area network

 

Wireless metropolitian area network

[10]

 

[11] Wireless wide area network

[12] Access Point

[13] Clients

[14] Indoor

[15] Outdoor

[16] Ad hoc

[17] Infra structure

[18] Access point

[19] Point to point

[20] Point to muliti point

[21] Mesh

[22][22] Pan

[23] Data rates

[24][24] PDA

[25] institute of electrical and electronic engineers

[26] Radio NICS

[27] USB

[28][28] USB Bluetooth

[29] Synchronize

[30] Mapped

[31] Frequency Hopping spectrum

[32][32] Quality of Service- QoS

[33] Bluetooth Special Interest Group-SIG

[34][34] FHS

[35] Bluetooth Router

[36] Access point