معرفی دوره

در سال‌های اخیر با پیشرفت رادیوی نرم‌افزاری (SDR)، امکان تحلیل و پیاده‌سازی سیستم‌های مخابراتی به‌صورت نرم‌افزاری و انعطاف‌پذیر فراهم شده است. این دوره به صورت جامع به مباحث پایه و پیشرفته شبکه‌های تلفن موبایل از جمله GSM، GPRS، SS7، EDGE و نسل چهارم (LTE) و رویکردهای آینده تا سال ۲۰۲۵ می‌پردازد. شرکت‌کنندگان با نصب و راه‌اندازی ابزارهای متن‌باز مانند GNU Radio و بردهای SDR آشنا شده و توانایی تحلیل سیگنال واقعی شبکه‌های سلولی را کسب می‌کنند. این دوره مناسب دانشجویان مخابرات، مهندسان شبکه و علاقه‌مندان به امنیت سایبری و تحلیل فرکانس رادیویی است.

اهداف آموزشی

در پایان این دوره، هنرجویان قادر خواهند بود:

• مفاهیم پایه‌ای و معماری پروتکل‌های GSM و GPRS را تشریح کنند.
• ساختار پیام‌رسانی SS7 و نقش آن در مراکز سوئیچینگ را تحلیل نمایند.
• فناوری EDGE و بهینه‌سازی انتقال داده در شبکه‌های سلولی را پیاده‌سازی کنند.
• استاندارد LTE و معماری E-UTRAN را با استفاده از نرم‌افزارهای SDR بررسی نمایند.
• سیگنال‌های واقعی را با ابزارهایی مثل USRP دریافت و دیکد کنند.
• چشم‌انداز ۵G و تکامل LTE تا سال ۲۰۲۵ را درک کنند.

مزایای شرکت در دوره

• دسترسی به فایل‌های تمرینی و پیکربندی‌های آماده SDR.
• یادگیری عملی با مثال‌های واقعی و دریافت سیگنال زنده از فرکانس GSM.
• پشتیبانی و رفع اشکال توسط مدرسین مجرب در گروه‌های خصوصی.
• افزایش مهارت‌های شبکه و امنیت مخابرات رادیویی برای فرصت‌های شغلی.
• قابلیت توسعه پروژه‌های تحقیقاتی و پایان‌نامه در زمینه مخابرات نرم‌افزاری.
• مدرک معتبر پایان دوره با ارزیابی عملکرد عملی و پروژه نهایی.

پیش‌نیازها

• آشنایی متوسط با مبانی مخابرات و سیگنال‌ها.
• تسلط اولیه بر زبان برنامه‌نویسی Python.
• سیستم‌عامل لینوکس (Ubuntu یا Debian) نصب شده و تسلط به خط فرمان.
• داشتن یک برد SDR مانند USRP، RTL-SDR یا HackRF برای تمرین عملی.
• ارتباط اینترنتی مناسب برای دانلود بسته‌های نرم‌افزاری و کتابخانه‌ها.

محیط‌های نرم‌افزاری و ابزارها

در این دوره از مجموعه ابزارهای متن‌باز زیر استفاده می‌شود:

• GNU Radio: ساخت بلوک‌های پردازش سیگنال و تحلیل داده.
• Wireshark + GR-GSM: شنود و دیکدر پیام‌های GSM.
• SS7MAPer و libss7: آنالیز لایه سیگنالینگ شبکه SS7.
• OpenLTE: شبیه‌سازی و کنترل بیس‌استیشن LTE.
• GNU/Linux Terminal: نصب بسته‌ها، تنظیمات ران‌تایم و اسکریپ‌نویسی.

هر ابزار با مثال‌های گام‌به‌گام و دستورات آماده معرفی می‌شود تا بتوانید به‌سرعت محیط کار را راه‌اندازی کرده و شروع به تمرین کنید.

سرفصل‌های دوره

• ۱. مقدمات SDR و آشنایی با معماری نرم‌افزاری رادیو
• ۲. تجزیه و تحلیل فیزیکی GSM: سیگنال‌سازی و فریم‌ها
• ۳. پروتکل GPRS و مدیریت بسته‌های داده
• ۴. ساختار و پیام‌های SS7 در شبکه تلفن همراه
• ۵. فناوری EDGE و الگوریتم‌های ارتقا ظرفیت
• ۶. استاندارد LTE: RRC، PDCP، RLC و PHY
• ۷. چالش‌ها و چشم‌انداز ۵G و تکامل تا سال ۲۰۲۵+

مثال‌های عملی

یکی از بخش‌های جذاب این دوره، مثال‌های عملی و پروژه‌های کوچک هر فصل است. به عنوان نمونه:

• دریافت و دیکد پیام خوش‌آمدگویی (Broadcast) ایستگاه GSM با استفاده از RTL-SDR.
• پیاده‌سازی یک کانال GPRS با شبیه‌سازی RLC و PDCP در GNU Radio.
• تحلیل پیام سیگنالینگ SS7 بین دو مرکز سوئیچ با Wireshark و libss7.
• راه‌اندازی یک ایستگاه آزمایشی EDGE و مشاهده تغییر نرخ داده در شرایط مختلف.
• پیاده‌سازی ساده یک ایستگاه LTE با OpenLTE و اجرای یک دست کامل Attach و Bearer Setup.

تمام مثال‌ها با کدهای آماده و توضیحات دقیق همراه هستند تا بتوانید در کمترین زمان روی سخت‌افزار خود اجرا کنید.

پروژه نهایی

در پروژه نهایی، شرکت‌کنندگان باید یک mini LTE network بسازند که شامل ایستگاه پایه، EPC مجازی و یک UE شبیه‌سازی‌شده است. اهداف پروژه:

• راه‌اندازی و پیکربندی نرم‌افزارهای EPC مانند Open5GS یا srsEPC.
• استفاده از USRP برای ایجاد ایستگاه پایه LTE.
• ثبت Attach UE و تبادل داده ابتدایی over-the-air.
• تهیه گزارش فنی و مستندسازی مراحل پیاده‌سازی.

این پروژه توانایی شما را در مدیریت یک شبکه سلولی واقعی و تحلیل عملکرد آن بالا می‌برد.

سوالات متداول

• آیا بدون برد SDR می‌توانم دوره را بگذرانم؟ – برخی مباحث تئوری قابل یادگیری است، ولی بیس عملی نیاز به برد دارد.
• مدت زمان دسترسی به ویدئوها چقدر است؟ – به‌طور نامحدود تا یک سال پس از خرید.
• آیا مدرک پایان دوره معتبر است؟ – بله، با ذکر سرفصل‌ها و نتیجه پروژه نهایی.
• آیا پشتیبانی فنی شامل رفع خطاهای سخت‌افزاری هم می‌شود؟ – بیشتر رفع اشکال نرم‌افزاری و نصب است.
• آیا به‌روز رسانی برای 5G ارائه خواهد شد؟ – در طول سال ۲۰۲۵ بسته‌الحاقی برای 5G منتشر می‌شود.

نکات کلیدی

• درک عمیق لایه فیزیکی و لایه‌های بالاتر شبکه‌های موبایل، پایه تحلیل تخصصی SDR است.
• سازگاری نرم‌افزاری ابزارها با توزیع‌های مختلف لینوکس را پیش از نصب بررسی کنید.
• پیاده‌سازی پروژه نهایی، کلید اخذ مدرک معتبر و نمایش مهارت شماست.
• مثال‌های عملی را گام‌به‌گام اجرا کرده و خروجی‌ها را ذخیره کنید.
• برای جلوگیری از تداخل فرکانسی، از آنتن‌های مناسب و فیلترهای باند استفاده نمایید.
• نکات امنیتی شبکه SS7 را در تحلیل داده‌ها حتما رعایت کنید.
• درک تفاوت‌های GPRS و EDGE، نقطه قوت شما در تحلیل شبکه‌های 2G خواهد بود.
• چشم‌انداز LTE تا ۲۰۲۵+ شامل پیشرفت به سمت NR و شبکه‌های مجازی مبتنی بر SDN می‌شود.