روش جدید مدولاسیون کدگذاری شده زنجیره ای مبتنی بر GFDM برای شبکه های دسترسی نوری

A Novel Concatenated Coded Modulation Based on GFDM for Access Optical Networks

چکیده
1 مقدمه
2 اساس مدل سیستم
2-1 انکدر و دیکدر ATTCM
2-3 اساس مدولاسیون GFDM
3 آزمایش های تجربی و نتایج
4 نتیجه گیری
منابع

چکیده

در این مقاله ما روش جدید مدولاسیون کدگذاری شده زنجیره ای  شامل کد توربو تطبیقی و مدولاسیون کدگذاری شده ترلیس  (ATTCM) را پیشنهاد داده ایم که برمبنای سیستم تسهیم سازی تعمیم یافته با تقسیم فرکانسی  (GFDM) قرار دارد. این سیستم پیشنهادی دارای پیچیدگی پایین است و راندمان طیفی  بالا و بهره کدگذاری  قابل توجهی را ارائه می کند. آزمایشی توسط سیستم GFDM با مدولاسیون جدید کدگذاری شده زنجیره همراه با روش پیشنهادی به طور موفق ارائه شده است. نشان داده شده است که این سیگنال جدید مدولاسیون کدگذاری شده زنجیره ای (ATTCM32QAM) بهره کدگذاری به میزان 2.3 دسی بل بیشتر از بهره کدگذاری سیگنال TCM32QAM در نرخ خطای بیت  1e-3 ارائه کرده است. این مقاله راهکاری را برای سیستم آتی نسل پنجم دسترسی نوری ارائه می کند.

1 مقدمه

در حال حاضر رشد سریع خدمات، نیاز به ارتباطات فیبر نوری را به سرعت افزایش می دهد. شبکه دسترسی نوری گزینه ای برای اتصال شبکه زیرساخت به کاربران نهایی  است چرا که سرعت بالا و قابلیت اطمینان بالایی را برای کاربردهای نیازمند پهنای باند فراهم می کند [1,2]. در حال حاضر سیستم های دسترسی نوری اساساً یک حامل را به کار گیرند، با این وجود افزایش درخواست کاربران منجر به توسعه منابع پهنای باند می شود؛ فناوری چند حاملی  در چند سال گذشته پیشنهاد داده شده است و سیستم های سلولی نسل چهارم  (4G) مبتنی بر فناوری OFDM برای ارائه نرخ داده بالا و پوشش دهی قابل اطمینان به کاربران سیار بهینه شده اند [3]. با این وجود، OFDM به تداخل بین حاملی  و خطاهای همزمانی  حساس است. همچنین سربار  اضافی همانند پیشوند چرخشی (CP) برای کاهش تداخل مورد نیاز است [3]. در عین حال تسهیم تعمیم یافته با تقسیم فرکانسی (GFDM) براساس بانک فیلتر چند حاملی  مدولاسیونی قدرتمند برای استاندارد نسل پنجم  (5G) است [4-7]. مشخصه اصلی فناوری GFDM انتشار خارج از باند پاین، عدم حساسیت به آفست فرکانسی  و نویز فازی است. پیشوند چرخشی به هر بلوک GFDM به جای هر سمبل GFDM افزوده می شود. نسبت توان اوج (پیک) به متوسط  (PAPR) با طراحی شکل دهی پالس انعطاف پذیر  زیرحامل ها قابل کاهش است [6,7].

Abstract

In this paper, we proposed a novel concatenated coded modulation composed of adaptive turbo code with trellis-coded modulation (ATTCM) that is based on generalized frequency division multiplex (GFDM) system. The proposed scheme has low complexity and provides high spectrum efficiency and significant coding gain. An experiment with 4 Gbit/s novel concatenated coded modulation GFDM system is successfully demonstrated with the proposed method. It is shown that the novel concatenated coding modulation signal (ATTCM 32QAM) provides 2.3 dB coding gain over that of TCM32QAM signal at bit error rate of 1e-3. This paper indicates a prospect solution for the future fifth generation optical access system.

1 Introduction

At present, the dramatic growth of services demands of the optical fiber communication increases rapidly. Optical access network is a strong candidate for connecting the backbone network with the end users, which provides high speed and high reliability for bandwidth hungry applications [1], [2].Currently commercial access systems mainly apply lean single carrier, However, the increasing demands of users are pushing forward to extend bandwidth resources, the multicarrier technology has been proposed in the past few years, fourth generation (4G) cellular systems based on OFDM technology have been optimized to provide high data rates and reliable coverage to mobile users [3]. Nevertheless, OFDM is susceptible to inter-carrier interference and synchronization errors. Additional overhead such as cyclic prefix (CP) is needed to alleviate the interference [3]. While generalized frequency division multiplexing (GFDM) based on multicarrier filter bank is a strong modulation technique for the fifth generation (5G) standard [4]–[7]. The main characteristic of GFDM is low out of band emission, insensitive to frequency offset and phase noise. Cyclic prefix is added to each GFDM block instead of each GFDM symbol. The peak-to-average power ratio (PAPR) can be reduced by designing the flexible pulse shaping of individual subcarriers [6], [7].

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

روش جدید مدولاسیون کدگذاری شده زنجیره ای مبتنی بر GFDM برای شبکه های دسترسی نوری

A Novel Concatenated Coded Modulation Based on GFDM for Access Optical Networks

طرح محافظت از حریم خصوصی سه لایه بر اساس هوش محاسباتی در محاسبات مه

A Three-Layer Privacy Preserving Cloud Storage Scheme Based on Computational Intelligence in Fog Computing

چکیده
1 مقدمه
2 کارهای مرتبط
3 ذخیره سازی ابری امن مبتنی بر رایانش در مه
A رایانش در مه
B روش ذخیره سازی ابری سه لایه با حفظ حریم خصوصی مبتنی بر مدل رایانش در مه
C جزئیات پیاده سازی جریان کار
D تحلیل نظری ایمنی
E تحلیل کارآیی
4 آزمایش و تحلیل
A محیط آزمایش
B نتایج تجربی
5 نتیجه گیری
منابع

چکیده

در سال های اخیر شاهد توسعه فناوری رایانش ابری بوده ایم. با توجه به رشد انفجار گونه داده های بدون ساختار، فناوری ذخیره سازی ابری توجه بیشتر و توسعه بهتری کسب کرده است. با این حال؛ در روش فعلی ذخیره سازی، داده های کاربر به طور کامل در سرورهای ابری ذخیره می شود. به عبارت دیگر، کاربران حق کنترل داده های خود را از دست می دهند و با خطر نشت حریم خصوصی مواجه هستند. روش های متداول حفاظت از حریم خصوصی به طور معمول مبتی بر فناوری رمزنگاری هستند اما این نوع روش ها نمی توانند مقاومت موثری در برابر حملات ناشی از درون سرور ابری داشته باشند. به منظور حل این مشکل، ما یک چارچوب ذخیره سازی سه لایه را براساس رایانش در مه پیشنهاد می دهیم. این ساختار پیشنهادی می تواند هم از مزیت ذخیره سازی ابری سود ببرد و هم از حریم خصوصی داده ها حفاظت کند. علاوه بر این، الگوریتم کد Hash-Solomon برای تفکیک داده ها به بخش های مختلف طراحی شده است. سپس می توانیم بخش کوچکی از داده ها را در یک ماشین محلی و سرور مه قرار دهیم تا از حریم خصوصی محافظت شود. علاوه بر این، این الگوریتم براساس هوش محاسباتی می تواند نسب سهم توزیع ذخیره شده در ابر، مه و مشین محلی را به ترتیب محاسبه کند. عملی بودن روش پیشنهادی از طریق تحلیل نظری ایمین و ارزیابی تجربی مورد بررسی قرار گرفته است که در واقع مکمل قدرتمندی برای روش فعلی ذخیره سازی ابری است.

5 نتیجه گیری 

توسعه رایانش ابری مزیت های بسیاری را به ارمغان آورده است. ذخیره سازی ابری یک فناوری سودمند است که به کاربران کمک می کند تا ظرفیت ذخیره سازی خود را توسعه دهند. با این حال، ذخیره سازی ابری سبب ایجاد مشکلات امنیتی نیز می شود. در هنگام استفاده از ذخیره سازی ابری، کاربران به طور معمول کنترلی بر ذخیره سازی فیزیکی داده های خود ندارند و این مساله منجر به تفکیک مالکیت و مدیریت داده ها می شود. به منظور حل مشکل حفاظت از حریم خصوصی در ذخیره سازی ابری، ساختار TLS مبتنی بر مدل رایانش در ابر را پیشنهاد داده و یک الگوریتم Hash-Solomon را طراحی می کنیم. از طریق تحلیل نظری ایمنی ثابت شده است که روش پیشنهادی عملیاتی است. با اختصاص منطقی نسبت بلوک های داده ذخیره شده در سرورهای مختلف، می توانیم اطمینان حاصل کنیم که حریم خصصوی داده ها در هر سرور محافظت می شود. از طرف دیگر، شکستن ماتریس کدگذاری از نظر تئوری غیر ممکن است. علاوه بر این، با استفاده از تبدیل هش می توانیم از اطلاعات بخش بخش حفاظت کنیم. این روش با استفاده از آزمایش تجربی می تواند کدگذاری و کدگشایی را بدون تاثیرگذاری بر راندمان ذخیره سازی ابری به طور موثر کامل کند. علاوه بر این، ما یک شاخص منطقی راندمان جامع را به منظور دستیابی به راندمان حداکثر طراحی می کنیم و همچنین در می یابیم که ماتریس Cauchy در فرآیند کدگذاری بسیار کارآمد است.

Abstract

Recent years witness the development of cloud computing technology. With the explosive growth of unstructured data, cloud storage technology gets more attention and better development. However, in current storage schema, user’s data is totally stored in cloud servers. In other words, users lose their right of control on data and face privacy leakage risk. Traditional privacy protection schemes are usually based on encryption technology, but these kinds of methods cannot effectively resist attack from the inside of cloud server. In order to solve this problem, we propose a three-layer storage framework based on fog computing. The proposed framework can both take full advantage of cloud storage and protect the privacy of data. Besides, Hash-Solomon code algorithm is designed to divide data into different parts. Then, we can put a small part of data in local machine and fog server in order to protect the privacy. Moreover, based on computational intelligence, this algorithm can compute the distribution proportion stored in cloud, fog, and local machine, respectively. Through the theoretical safety analysis and experimental evaluation, the feasibility of our scheme has been validated, which is really a powerful supplement to existing cloud storage scheme.

V CONCLUSION

The development of cloud computing brings us a lot of benefits. Cloud storage is a convenient technology which helps users to expand their storage capacity. However, cloud storage also causes a series of secure problems. When using cloud storage, users do not actually control the physical storage of their data and it results in the separation of ownership and management of data. In order to solve the problem of privacy protection in cloud storage, we propose a TLS framework based on fog computing model and design a Hash-Solomon algorithm. Through the theoretical safety analysis, the scheme is proved to be feasible. By allocating the ratio of data blocks stored in different servers reasonably, we can ensure the privacy of data in each server. On another hand, cracking the encoding matrix is impossible theoretically. Besides, using hash transformation can protect the fragmentary information. Through the experiment test, this scheme can efficiently complete encoding and decoding without influence of the cloud storage efficiency. Furthermore, we design a reasonable comprehensive efficiency index, in order to achieve the maximum efficiency, and we also find that the Cauchy matrix is more efficient in coding process.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

طرح محافظت از حریم خصوصی سه لایه بر اساس هوش محاسباتی در محاسبات مه

A Three-Layer Privacy Preserving Cloud Storage Scheme Based on Computational Intelligence in Fog Computing

مدولاسیون کدبندی برای شبکه های فیبر نوری

Coded Modulation for Fiber-Optic Networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدولاسیون کدبندی برای شبکه های فیبر نوری

Coded Modulation for Fiber-Optic Networks

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

نظریه کدگذاری جبری

Algebraic Coding Theory

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تئوری کدینگ جبری

Algebraic Coding Theory

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

کد رهگیری (کد بهم پیوسته) تصحیح خطا ارسال شده در سیستم های DWDM

Forward error correction concatenated code in DWDM systems

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کد های پیوند تصحیح خطا در سیستم DWDM

Forward error correction concatenated code in DWDM systems

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

کد گذاری dirty paper با استقاده از شکل دهی علامت بیت و کدهای LDPC

Dirty Paper Coding using Sign-bit Shaping and LDPC Codes

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

کد گذاری dirty paper با شکل دهی علامت بیت کدهای LDPC

Dirty Paper Coding using Sign-bit Shaping and LDPC Codes

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.