ارتباطات بی‌سیم

Wireless Communications

مقطع: تحصیلات تکمیلی گرایش: شبکه‌های کامپیوتری
نوع درس: نظری تعداد واحد: ۳
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

هدف کلی

این درس بر روی مفاهیم و اصول بنیادی ارتباطات بی‌سیم تمرکز دارد و دانشجویان را با طیف وسیعی از موضوعات مرتبط با این حوزه آشنا می‌کند. در این درس، دانشجویان با مفاهیم اساسی مانند فرکانس، پهنای باند، قدرت سیگنال، نویز، مدولاسیون و معماری شبکه‌های بی‌سیم آشنا خواهند شد. علاوه بر این، دانشجویان درک عمیقی از تکنولوژی‌های مختلف ارتباطات بی‌سیم، از جمله نسل‌های مختلف شبکه‌های سلولی (مانند ۶G و ۵G) و Wi-Fi به دست خواهند آورد. همچنین، آن‌ها با استانداردها و پروتکل‌های ارتباطی مورد استفاده در شبکه‌های بی‌سیم آشنا خواهند شد. در نهایت، دانشجویان قادر به محاسبه و تحلیل عملکرد شبکه‌های بی‌سیم، از جمله ظرفیت کانال، تاخیر انتقال، بازدهی ارتباطات و کارایی کلی شبکه خواهند بود.

سرفصل‌ها

  1. مقدمه‌ای بر مفاهیم پایه در ارتباطات بی‌سیم
  2. طول موج، فرکانس، طیف الکترومغناطیسی و دسته‌بندی امواج، رابطه بین طول موج، فرکانس و سرعت انتشار، ویژگی‌های مختلف امواج الکترومغناطیسی (مانند قطبش، توان و …)
  3. انتقال داده توسط امواج رادیویی، مخابرات آنالوگ و دیجیتال، اصول اولیه مدولاسیون و روش‌های مختلف آن (AM، FM، QAM)، مقایسه بین سیستم‌های مخابرات آنالوگ و دیجیتال
  4. انتشار امواج، و رخدادها در مسیر انتشار امواج
  5. شیوه‌های انتشار امواج الکترومغناطیسی و انتقال موج در کانال‌های بی‌سیم
  6. انواع مختلف آنتن و الگوهای تابش آن‌ها (آنتن‌های جهت‌دار، آنتن‌های همه‌جهته)، تنوع آنتن و کاربرد آن در بهبود کیفیت سیگنال
  7. مفهوم کانال بی‌سیم و مدل‌سازی آن
  8. مخابرات ماهوره‌ای (نحوه حرکت ماهواره‌ها، مدارهای ماهواره‌ای LEO، MEO، GPS، GEO، VSAT)
  9. دسترسی چندگانه و پروتکل‌ها (FDMA، TDMA، CDMA، OFDMA، دسترسی تصادفی)
  10. پروتکل‌های شبکه‌های بی‌سیم (۸۰۲.۱۱، Wi-Fi، Bluetooth)
  11. کاربردهای متنوع ارتباطات بی‌سیم در حوزه‌های مختلف (اینترنت اشیا (IoT)، شبکه‌های حسگر بی‌سیم، ارتباطات سلولی نسل پنجم (۵G)، ارتباطات ماشین به ماشین (M2M))
  12. چالش‌های پیش روی ارتباطات بی‌سیم (کمبود منابع فرکانسی، امنیت و حریم خصوصی، تداخل و نویز و مدیریت کیفیت خدمات (QoS))

ارزیابی پیشنهادی

منابع پیشنهادی

  1. W. Stallings and C. Beard. Wireless Communication Networks and Systems. Pearson, 2016.
  2. B. A. Forouzan and S. C. Fegan. Data Communications and Networking. McGraw-Hill HigherEducation, 2007.
  3. A. Goldsmith. Wireless Communications. Cambridge University Press, 2005.
  4. D. Tse and Pr. Viswanath. Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge University Press, 2005.
  5. B. Sklar. Digital Communications: Fundamentals and Applications (Communications Engineering & Emerging Technology Series from Ted Rappaport). 3rd Edition, Pearson. 2021