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
- مقدمهای بر مفاهیم پایه در ارتباطات بیسیم
- طول موج، فرکانس، طیف الکترومغناطیسی و دستهبندی امواج، رابطه بین طول موج، فرکانس و سرعت انتشار، ویژگیهای مختلف امواج الکترومغناطیسی (مانند قطبش، توان و …)
- 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
- انتشار امواج، و رخدادها در مسیر انتشار امواج
- شیوههای انتشار امواج الکترومغناطیسی و انتقال موج در کانالهای بیسیم
- انواع مختلف آنتن و الگوهای تابش آنها (آنتنهای جهتدار، آنتنهای همهجهته)، تنوع آنتن و کاربرد آن در بهبود کیفیت سیگنال
- مفهوم کانال بیسیم و مدلسازی آن
- مخابرات ماهورهای (نحوه حرکت ماهوارهها، مدارهای ماهوارهای LEO، MEO، GPS، GEO، VSAT)
- دسترسی چندگانه و پروتکلها (FDMA، TDMA، CDMA، OFDMA، دسترسی تصادفی)
- پروتکلهای شبکههای بیسیم (۸۰۲.۱۱، Wi-Fi، Bluetooth)
- کاربردهای متنوع ارتباطات بیسیم در حوزههای مختلف (اینترنت اشیا (IoT)، شبکههای حسگر بیسیم، ارتباطات سلولی نسل پنجم (۵G)، ارتباطات ماشین به ماشین (M2M))
- چالشهای پیش روی ارتباطات بیسیم (کمبود منابع فرکانسی، امنیت و حریم خصوصی، تداخل و نویز و مدیریت کیفیت خدمات (QoS))
ارزیابی پیشنهادی
- تمرینها: ۱۵ درصد نمره
- آزمونهای میانترم و پایانترم: ۷۰ درصد نمره
- پروژه: ۱۵ درصد نمره
منابع پیشنهادی
- W. Stallings and C. Beard. Wireless Communication Networks and Systems. Pearson, 2016.
- B. A. Forouzan and S. C. Fegan. Data Communications and Networking. McGraw-Hill HigherEducation, 2007.
- A. Goldsmith. Wireless Communications. Cambridge University Press, 2005.
- D. Tse and Pr. Viswanath. Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge University Press, 2005.
- B. Sklar. Digital Communications: Fundamentals and Applications (Communications Engineering & Emerging Technology Series from Ted Rappaport). 3rd Edition, Pearson. 2021