مسیریابی وزن پویا و الگوریتم کد نوری بر اساس شبکه نرم افزار محور (SDN)

Dynamic weight routing and optical-code algorithm based on SDN

چکیده
1 مقدمه
2 سیستم سوئیچینگ نوری چند دانه ای بر اساس SDN
3 الگوریتم توزین دینامیکی بر اساس منابع کد نوری و درجه تطبیق بین درخواست خدمات و کانال
4 شبیه سازی و تحلیل الگوریتم
5 نتیجه
منابع

چکیده
شبکه ‌های انتقال نوری در مسیر تکامل به سمت سوئیچ چند دانه ‌ای و مدیریت نرم ‌افزار قرار دارند، ولیکن لازم است که معماری صفحه کنترل موجود با نیازهای مدیریت چند خدماتی و شبکه با هم سازگار شوند. به همین منظور، الگوریتم توزین دینامیکی بر اساس منابع کد نوری و میزان تطابق آن با درخواست خدمات و شبکه در یک سیستم سوئیچینگ نوری چند سطحی، مطرح شده است. در این روش، کنترلگر شبکه تعریف‌ شده نرم ‌افزار (SDN) اطلاعات منبع شبکه را در زمان واقعی جمع آوری می‌کند، به صورت مداوم وزن هر مسیر را تغییر می‌دهد و از آن برای محاسبه مسیر استفاده می‌کند، مسیر سازگار تری را بر اساس توازن بار فراهم کرده و وزن ‌های منطبق شبکه را به جهت تخصیص منابع، ترکیب می‌کند. نتایج شبیه ‌سازی نشان دهنده این موضوع است که سیستم سوئیچینگ چند دانه ‌ای با الگوریتم مطرح شده قادر است به طور چشمگیری تولید قطعات کد نوری را کاهش داده و بهره گیری از منابع را بهبود بخشد. در پایان مقاله الگوریتم‌ های مسیریابی کد نوری شبیه‌ سازی و اجرا شده و کارکرد آنها قیاس و تحلیل شده است. نتایج شبیه‌ سازی بیانگر این است که نرخ انسداد الگوریتم تطبیقی در شبکه NSFNET در قیاس با الگوریتم سنتی 4٪ سیر نزولی داشته و استفاده از منابع کد نوری 9٪ بهبود یافته است.

2- سیستم سوئیچینگ نوری چند دانه ای بر اساس SDN
2-1 معماری شبکه مبتنی بر SDN
SDN روش جدیدی از معماری شبکه می باشد که به دست بنیاد شبکه باز (ONF) رهبری می‌شود. معماری کلاسیک SDN به لایه برنامه، لایه کنترلی و لایه داده تقسیم بندی می ‌شود. لایه برنامه خدمات گوناگونی را به استفاده کنندگان ارائه می‌دهد. لایه کنترلی یکی از حائز اهمیت ترین بخش ‌های معماری SDN می باشد. کنترلگر توابع شبکه را با یک رابط برنامه نویسی کاربردی (API) مجازی سازی می کند[6]. لایه داده برای جمع ‌آوری، هدایت و پردازش داده‌ ها می باشد [7].

طی سال‌ های گذشته، با توجه به مطالبات اقتصادی و تسهیلات نوآوری شبکه ‌ای، به‌تدریج SDN (T-SDN) به کار گرفته شده است [8]. T-SDN رابط، پروتکل و صفحه کنترلی شبکه انتقال نوری را توسعه داده و مدیریت سخت ‌افزار شبکه نوری تغییر‌پذیرتر را میسر می‌کند. مرجع [9] معماری طبق SDN خودکار ارائه کرده‌ که قادر است معیارهای کارکرد شبکه را بصورت دینامیکی برتری سازد.

بعد از بکار بردن SDN بر روی شبکه سوئیچینگ نوری چهار لایه ‌ای، صفحه داده از صفحه کنترل جدا سازی شده [10] و احتساب مسیر و اختصاص منابع به دست کنترلگر SDN پشتیبانی می ‌شود [10]، گره بر هدایت داده متمرکز می شود که به شدت کاهش فشار بر گره را در پی دارد. کنترلگر مورد نظر، حائز اهمیت ترین قسمت از SDN است، منبع [11] ساختار ‌بندی جدیدی از مطالعات پیشگام با موضوع حل مسئله جایابی کنترلگر‌ها (CPP) در SDN را از زوایای مختلف ارائه می ‌دهد.

یک طرح تصمیم گیری بر اساس جابجایی پهپاد برای خدمات درخواستی در شبکه 6G

A UAV migration-based decision-making scheme for on-demand service in 6G network

چکیده
1 مقدمه
2 مطالعات مرتبط
3 مدل سیستم و بیان مسئله به صورت فرمول
4 طرح تصمیم‌گیری مبتنی بر جابجایی پهپاد
5 تحلیل و بررسی شبیه‌سازی
6 نتیجه‌گیری
منابع

چکیده
در رابطه با نسل ششم شبکه تلفن همراه (6G)، شبکه‌‌سازی به کمک هواپیماهای بدون سرنشین (UAV) که به پهپاد معروف هستند، به عنوان راه‌حل امیدبخشی برای تخلیه پیاپی بار ترافیکی و تامین خدمات درخواستی پدیدار شده‌است. با توجه به پویایی محیط شبکه‌سازی، یک طرح جابجایی پهپاد باید تا حد امکان قابل انعطاف، موثر و انطباق‌پذیر باشد. برای پرداختن به این موضوع، و برقراری توازن بین هزینه‌های جابجایی و برآوردن الزامات خدمات، یک طرح تصمیم‌گیری مبتنی بر جابجایی پهپاد مطرح شده‌است. در این طرح، یک استراتژی جابجایی تطبیقی پهپاد (UAMS) برای بهبود راندمان جابجایی اتخاذ شده‌است. در عین حال، فرآیند مرتبط با تعاملات سیگنال‌دهی با توجه به سناریوهای مختلف جابجایی پهپاد طراحی شده‌است. نتایج آزمایشی حاکی از آن است که روش پیشنهادی بهبود قابل‌ملاحظه‌ای را در عملکرد کل سیستم ایجاد کرده و از مزیت واضحی نسبت به راه حل‌های قدیمی برخوردار است.

2- مطالعات مرتبط
استقرار و موضع‌گیری سه‌بعدی (3D) یک پهپاد کار نسبتاً ساده‌ای است و به طور معمول به عنوان یک مسئله بهینه‌سازی تک‌هدفه در نظر گرفته می‌شود. نویسندگان در (11) یک طرح استقرار بهینه را برای حداکثرسازی تعداد کاربران تحت پوشش ارائه کرده‌اند. Zhang M و همکاران (12) تقطیع موقعیت سه‌بعدی پهپاد را به صورت مسائل استقرار افقی و عمودی پیشنهاد کردند و مسئله استقرار پهپاد را به صورت جایگزینی کمترین تعداد حلقه بسته مدلسازی کردند. نویسندگان در (13) در مورد اینکه چگونه یک نوع کارآمد از الگوریتم موضع‌گیری سه‌بعدی پهپاد، از اقدامات انجام‌شده برای به حداکثر رساندن کل تعداد تجهیزات مورد استفاده توسط کاربر پشتیبانی می‌کند و در عین حال کمترین میزان انرژی را مصرف می‌کند به بحث پرداختند. Zeng y و همکاران (14) سیستم مخابراتی سیار پهپاد با مصرف بهینه انرژی را از طریق بهینه‌سازی مسیر حرکت با توجه به مصرف انرژی در طول پرواز مورد مطالعه قرار دادند و یک مدل نظری در مورد مصرف انرژی رانش پهپاد را ارائه کردند.

همانطور که در (15) توضیح داده شده، شناسایی موقعیت بهینه سیستم چند پهپادی یکی از مهم‌ترین چالش‌ها بوده و باید در موقعیت‌های استقرار متراکم غیر از 5G (B5G) و 6G مورد بررسی قرار گیرد. بسیاری از مطالعاتی که در زمینه بکارگیری پهپادهای مبتنی بر B5G/6G تحت عنوان BSs انجام شده‌اند، می‌توانند به عنوان توابع مستقیم محلی‌سازی و کارآمدی موقعیت‌یابی بهینه در نظر گرفته شوند. برای مثال، نویسندگان در (16) یک مکانیسم بهینه موقعیت‌یابی هواپیمای بدون خلبان را برای بررسی لزوم کمینه‌سازی توان انتقال ارائه کردند و مسئله بهینه‌سازی چند هدفه را به دو زیرمسئله مختلف تقسیم کردند. نویسندگان در (17) یک مدل شبکه فعالیت مدار از پهپاد 6G مبتنی بر مشارکت را با توجه به پویایی بالا و ویژگی‌های خودتنظیمی شبکه‌سازی به کمک پهپاد، پیشنهاد کردند.

در خصوص استقرار قابل انعطاف‌ سیستم چندپهپادی، می‌توان خدمات درخواستی کاربران را در زمانی که سرویس ارتباطی منطقه‌ای دچار نوسانات زیادی می‌شود، تامین کرد (18-20). برخی از مطالعات به مسئله استقرار پویا و تغییر جایگاه پهپادها اشاره کرده‌اند، اما تعداد کمی از آنها هزینه حرکت پهپاد و سربار سیستم در بازآرایی شبکه را مورد توجه قرار داده‌اند. هدف این مقاله این است که هزینه حرکت پهپاد را به حداقل برساند و در عین حال قابلیت‌های خدمات آن را تضمین نماید. برای حل مسئله بهینه‌سازی، از طرح UAMS استفاده شد. در طرح UAMS، مسئله بهینه‌سازی چند هدفه در مراکز مختلف کنترل محلی (LSC) به مسئله جابجایی پهپاد تبدیل می‌شود. همانطور که در شکل 1 مشاهده می‌شود، زمانی که پهپادها در محدوده کنترل LSC جابجا می‌شوند از استراتژی جابجایی داخل LSC استفاده می‌شود، و در غیر این صورت از استراتژی جابجایی میان LSC استفاده می‌شود.

نقش ضروری ارتباطات 6G با چشم انداز صنعت 4.0: چالش ها و جهت گیری های تحقیقاتی

An imperative role of 6G communication with perspective of industry 4.0: Challenges and research directions

چکیده
مقدمه
اصول مطالعه 
بررسی اجمالی 6G و فناوری کمک کننده اخیر در گرایش به صنعت 4.0
چشم انداز 6G
خدمات ارائه شده توسط 6G
نیاز فناوری های اساسی برای 6G
فناوری های فعال برای ارتباطات 6G
توصیه ها و چالش ها
نتیجه گیری
منابع

چکیده
کشور های متحد هدفی را برای رسیدن به پایداری تا سال 2030 از نظر اجتماعی،اقتصادی و زیست محیطی تعیین کرده اند. ثابت شده است که دیجیتالی شدن یک رویکرد مهم برای رسیدن به هدف پایداری است. همراه با دیجیتالی شدن و صنعت 4.0، همچنین مطزح شد که ارتباطات 6G برای کاهش انتشار کربن، مدیریت موثر منابع طبیعی و… مفید است. بر اساس این انگیزه، این اولین مطالعه ای است که سعی در ارائه اهمیت ارتباطات 6G از دیدگاه صنعت 4.0 دارد. فناوری های بنیادی ارتباطات بی سیم 6G در لایه فیزیکی مورد تاکید قرار گرفته است،همچنین فناوری های توانمند سازی صنعت 4 برای ارتباطات 6G همراه با جزئیات مورد بحث قرار می گیرند. توصیه ها و چالش ها برای مسیرهای آینده مورد بحث قرار می گیرند. 6G برای ارتباطات مدار پایین زمین (LEO) و عملیات مرکز داده برای گره های شبکه 6G، و شبکه 6G با محاسبات هوایی، توصیه های ارائه شده در این مطالعه است. نوآوری این مطالعه این است که جنبه پایداری، چشم انداز شبکه 6G با فناوری های اساسی و صنعت 4.0 را با جزئیات یکپارچه کرده و مورد بحث قرار می دهد. توصیه‌ها و چالش‌های ارائه‌شده در این مطالعه، محققان را به انجام این مطالعه برای تحقیقات آینده در پیاده‌سازی ارتباطات 6G برای دستیابی به پایداری با صنعت 4.0 تشویق می‌کند.

اصول مطالعه
در این بخش به اصول دنبال شده در این تحقیق پرداخته ایم. مطالعه حاضر بر روی بحث در مورد چگونگی پیاده سازی ارتباطات 6G با فناوری های فعال صنعت 4.0 متمرکز است.شکل 3 نمودار PRISM مطبوعات مورد نظر در این تحقیق را نشان می دهد. بر اساس این سوال، پژوهش از استراتژی جستجو و معیارهای انتخاب، جمع آوری و استخراج داده ها و تجزیه و تحلیل داده ها پیروی کرده است. مقالات از پایگاه های تحقیقاتی مرتبط مانند Scopus، web of Science و IEEE explore به دست آمده اند. برای به دست آوردن مقالات تحقیقاتی در مورد سؤالات تحقیق، از عملگرهای منطقی بولی مانند “AND” و “OR” استفاده کرده ایم.

در این مطالعه، ما از کلمات کلیدی زیر مانند «صنعت 4.0»، «ارتباطات 6G»، «پایداری»، «اینترنت اشیا»، «محاسبات لبه»، «دیدگاه 6G»، «زنجیره بلوکی»، «داده های بزرگ» ، «هوش مصنوعی»، «هواپیمای بدون سرنشین »، «زوج دیجیتالی» استفاده کرده ایم. پس از اخذ مقاله، مرحله بعدی فیلتر کردن مقالات بر اساس مقالات زیر می باشد.

مقالاتی مانند تحقیق، مرور و مطالعه موردی که به زبان انگلیسی منتشر شده اند شامل می شوند. مقالاتی که متن کامل ندارند و مطالعاتی که آزمایش‌های انجام‌شده یا اعتبارسنجی نداشته باشند، مستثنی می‌شوند. مقالاتی که تکراری هستند و همچنین مقالاتی که داوری نشده باشند، مستثنی هستند. فصل‌های کتاب،کنفرانس‌ها و موارد دارای حق ثبت مقالاتی هستند که برای حفظ کیفیت پژوهش مستثنی شده‌اند. در مرحله نهایی، مقاله کامل با در نظر گرفتن پرسش‌های پژوهشی بوجود آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. بر اساس مقالات به دست آمده، این مطالعه مروری بر ارتباط 6G با صنعت 4.0 را مورد بحث قرار داد.

اینترنت اشیا (IOT) زیربنایی آپ لینک سلولی از طریق اصل ارتباط D2D

IoT Underlying Cellular Uplink Through D2D Communication Principle

چکیده
1 مقدمه
2 کارهای مرتبط
3 مدل سیستم
4 بیان مسئله
5 الگوریتم محاسبه تاخیر و زمانبندی فرصت‌طلبانه
6 نتایج و بحث‌ها
7 نتیجه‌گیری
مراجع

چکیده
ارتباطات دستگاه به دستگاه (D2D) یکی از تکنیک‌های نوآورانه در شبکه‌های سلولی است که می‌تواند برای سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم آینده، به ویژه برای اینترنت اشیاء (IoT) مورداستفاده قرار گیرد. یکی از مزیت‌های اصلی ارتباطات D2D، توانایی آن در کاهش ازدحام ترافیک سلولی است، زیرا اکثر برنامه‌های کاربردی IoT به دلیلِ ویژگی تعامل‌پذیری و سازش‌پذیری شبکه‌های سلولی، استفاده از آنها را ترجیح می‌دهند. در این مقاله، یک مدل دسترسی فرصت‌طلبانه به کانال و استراتژی کنترل توان تطبیقی جدیدی برای گروهی از جفت‌ فرستنده-گیرنده IoT  (که از این به بعد جفت‌های D2D می‌نامیم) در زیرلایه مسیرفراسوی سلولی پیشنهاد می‌کنیم. هدف ما از این مطالعه، ارزیابی امکان‌سنجی کاربرد این مدل پیشنهادی در برون‌سپاری ترافیک IoT  است. برای این هدف، ما عملکرد مدل را تحتِ تنظیمات مختلف پارامتری و لحاظ کردن محدودیت‌های عملی مانند محدودیت‌های توان کُل و حداقل بازده طیفی ارزیابی می‌کنیم. علاوه بر این، نتایج را با دو استراتژی کنترل توان ‌مبنا مقایسه می‌کنیم. یافته‌های ما نشان می‌دهند که به جای ساخت معماری شبکه جدید و اختصاصی برای کاربردهایIoT ، می‌توان ترافیک تولیدشده توسط IoT را از طریق ارتباط D2D که در زیربنای مسیر فراسوی سلولی قرار دارند، برون‌سپاری کرد. این رویکرد از اثرات مخرب ترافیک شبکه سلولی جلوگیری می‌کند، و عملکرد رضایت‌بخشی برای کاربران اینترنت اشیاء ارائه می‌دهد.

2- کارهای مرتبط
ما بررسی ادبیات پژوهشی را در سه بخش ارائه می‌کنیم تا مشارکت‌های مطالعه خود را به صورت جداگانه نشان دهیم. در بخش اول، استراتژی‌های بارسپاری داده‌ها به کمک D2D به صورت خلاصه بیان می‌شود. با توجه به سناریوی ما، که دستگاه‌های IoT به عنوان جفت D2D عمل می‌کنند و تمرکز ما نیز بر عملکرد تاخیر و نرخ‌ مجزا است، بنابراین، بررسی مطالعات قبلی ارتباطات D2D مبتنی‌بر کنترل توان و آگاه از تاخیر بسیار حائزاهمیت خواهند بود. در بخش دوم، جدیدترین تحلیل‌های عملکردی ارتباطات D2D آگاه از تاخیر ارائه می‌شود. و در نهایت، دو استراتژی کنترل توان، BPC و CIPC، که به عنوان خطوط مبنا برای ارزیابی طرح پیشنهادی ما انتخاب شدند را بررسی می‌کنیم.

الف- بارسپاری داده با کمکِ D2D
بر اساسِ توپولوژی شبکه و ساختار لینک، فنآوری‌های بارسپاری داده به چهار نوع طبقه‌بندی می‌شوند [17]: 1) بارسپاری داده از طریق شبکه‌های سلولی کوچک، 2) بارسپاری از طریق شبکه‌های وای‌فای، 3) بارسپاری از طریق شبکه‌های فرصت‌طلبانه موبایلی، و 4) بارسپاری از طریق شبکه‌های ناهمگن. بارسپاری‌ داده‌ها از طریق لینک‌های D2D را می‌توان در دسته بندی “بارسپاری فرصت‌طلبانه” قرار دارد، که در ادبیات پژوهشی به سه روش به آن پرداخته شده است: 1) بارسپاری D2D که از دستگاه‌های مجاور برای قابلیت محاسباتی خود استفاده می‌کند [18]، [19]، 2) بارسپاری D2D که از دستگاه‌های مجاور برای افزایش پوشش سلولی از طریق مخابره چندگامه در لینک‌های D2D استفاده می‌کند [20]، [21]، [22]، [23]، 3) بارسپاری D2D با دسترسی فرصت طلبانه برای کاهش ترافیک در شبکه‌های سلولی در صورت امکان [24]، [25]، [12]، [13]، [26].

مطالعه ما در راستایِ رویکرد سوم انجام می شود، با این حال، تمامی مطالعات تحتِ رویکرد سوم به نحوه‌ی بهبود عملکرد شبکه سلولی از طریق بارسپاری پرداختند، و برخی از آنها نیز بررسی کردند که چگونه می‌توان از شبکه‌های اجتماعی برای بارسپاری کارآمد استفاده کرد. مسئله اصلی این مطالعات، نحوه‌ی شروع یا برنامه‌ریزی بارسپاری ارتباط D2D با هدفِ بهبود عملکرد سلولی است. اما هدف مطالعه ما این است که بررسی کنیم آیا استفاده از شبکه‌های سلولی برای برنامه‌های‌کاربردی IoT می‌تواند بدون تأثیر منفی بر کاربران سلولی و در عین حال تحقق معیارهای برنامه کاربردی IoT قابل‌اجرا باشد؟ به جای ایجاد ساختار ارتباطی جدید برای سیستم IoT، تمرکز ما بر تحقق کیفیت سرویس جفت‌هایIoT به هنگام بارسپاری تمام ترافیک تولیدشده توسطIoT از طریق شبکه زیرساخت سلولی D2D است. از این رو، از دیدگاه عملکرد فردی QoS، هیچیک از طرح های بارسپاری D2D کنونی قابل‌مقایسه با کار ما نیستند.

برآورد افست فرکانس حامل برای سیستم FDMA تک حامل مایمو (MIMO) در ارتباطات بی سیم

Carrier frequency offset estimation for MIMO single-carrier FDMA system in wireless communication

خلاصه
1- مقدمه
2- شکل گیری توالی CABZAR
3- مدل سیستم MIMO SC-FDMA
4- تحلیل نرخ خطای بیت (BER)
5- پیچیدگی محاسباتی
6- شبیه سازی و نتایج
7- نتیجه گیری
توضیح تعارض منافع
مراجع

چکیده

    سیستمهای مالتی پلکس حوزه فرکانس متعامد MIMO (چند ورودی- چند خروجی) و دسترسی چندگانه با تقسیم فرکانس متعامد تک کاناله (SC-FDMA) بسیار مستعد وقوع افست فرکانسی حامل (CFO) بین فرستنده و گیرنده هستند. در این مقاله، یک توالی جدید کهCAZBAR نامیده می شود ارائه شده است. CAZBAR پیشنهادی براساس توالی تصحیح اتوماتیک دامنه صفر ثابت (CAZAC) و توالی محدودمی باشد. توالی CAZBAR خود همبستگی بهتری با نقاط پیک بالاتر در نقطه شیفت صفر بدون موج نشان می دهد که تخمین افست فرکانس حامل در سیستمهای ارتباطی در مقایسه با سایر روشهای جبرانسازی بر حسب ریشه میانگین مربعی (MSE) تسهیل می کند. با استفاده توالی CAZBAR در سیستم ۲*۲ و ۴*۴ MIMO SC-FDMA، نرخ بیت خطا (BER) به طور قابل توجهی افزایش می یابد. در BER= 10^(-2) ، کاهش SNR به میزان ۱۱dB و در سیستم ۲×۲ و به میزان ۷dB در سیستم ۴×۴ در مقایسه با دیگر توالیها قابل دستیابی می باشد که باعث بهبود کل سیستم MIMO SC-FDMA خواهد شد. توالی CAZBAR می تواند در روشهای ۵G در روشهای MIMO-ODFM و MIMO-SC-FDMA نیز اعمال شود.

شکل گیری توالی CABZAR
     توالی CABZAR پیشنهادی بر اساس هر دوی CAZAC و کد توالی محدود بنا نهاده شده است. توالی CAZAC کد پالس تغییر فاز می باشد که با خود همبستگی تناوبی صفر به جز تغییر صفر شناخته می شود. کد توالی محدود، یک سری محدود از مقادیر دیجیتال می باشد. با ضرب نمودن توالی CAZAC با نسخه تکرار شده یک طول مشخص از کد barker ،توالیCAZBAR تولید می شود. توالی CABZAR دارای تابع خود همبستگی در مقایسه با توالی CAZAC می باشد. این توالی می تواند در موارد مصرف مختلفی از قبیل سیستمهای رادار یا برای روش سنکرون سازی و تخمین فرکانس حامل در سیستمهای ارتباطی به کار رود. توالی CAZAC با استفاده از معادله (1) با L که طول توالیCAZAC می باشد و a یک عدد اول می باشد، شکل می گیرد.

     سپس خروجی ناشی از ضرب CAZAC با کد Barker ، با استفاده از FFT به دامنه فرکانسی تبدیل می شود تا برای سیستم OFDM مناسب باشد. توالی پیشنهادی از دو نیمه تشکیل شده است، اولین نیمه (A) کد CABZAR می باشد و نیمه دوم (B) مزدوج پیچیده معکوس A می باشد. در سمت دریافت کننده، تابع خود همبستگی بین سیگنال دریافتی و توالی محلی جهت تشخیص نقطه اوج سنکرون زمان به کار گرفته شده است. یک لیست از کدهای Barker با طولهای مختلف در جدول 1 نشان داده شده است.

     شکل بعدی 1-a تا 1-h خودهمبستگی CAZAC و خود همبستگی CAZBAR پیشنهادی با طول 4 و 2 که عملکردی بهتری در مقایسه با CAZAC دارد، نشان می دهد. با طول 2 مقدار ماکزیمم بعدی 0.04953 می باشد و با طول 4 ماکزیمم بعدی 0.04896 می باشد. در حالیکه ماکزیمم بعدی در CAZAC ، 0.1151 می باشد.

     در شکل 2، مقایسه عملکرد BER در MIMO SC-FDMA با استفاده ازCAZBAR با طول متفاوت کد Barker نمایش داده شده است. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، عملکرد BER تفاوت کمی در هنگام تغییر در طولBarker با مقدار L باشد. در BER=10^(-4)، SNR به مقدار 7.8dB بوسیله توالی CAZBAR با Barker به طول L=2 خواهد رسید، و با استفاده از L=7, 13 به مقدار 8.1dB خواهد رسید. تفاوتی بین این دو مقدار وجود ندارد.

یک روش بلاک چین ترکیبی در اینترنت اشیا (IOT) برای حفظ حریم خصوصی و امنیت در شبکه وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین

A hybrid blockchain method in internet of things for privacy and security in unmanned aerial vehicles network

چکیده

۱. مقدمه

۲. تحقیقات مرتبط

۳. مطالب و روش ها

۴. تحلیل و بحث تطبیقی

۵. چالش های تحقیقاتی آینده

نتیجه گیری

منابع

چکیده

     وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV)  در کاربردهای مختلف مانند مراقبت های بهداشتی، پزشکی، کنترل ترافیک، نظامی و صنعت پتانسیل زیادی دارند. UAV ها در ارتباط با اینترنت اشیا (IOT) مستقر می شوند تا گیرنده ها یا کاربران نهایی را در پایان ارائه خدمات اینترنت اشیا تسهیل کنند که منجر به حوزه تحقیقاتی جدیدی میشود. هدف این تحقیق تحلیل و دسته بندی تحقیقات پیشین در مورد چارچوب‌های اینترنت اشیای (IOT) UAV ها و شناسایی راه حل های چالش های مربوط به امنیت کلی مانند حریم خصوصی چارچوب‌ها است. در این مقاله، راه حل بهینه برای چالش های مختلف امنیتی و قابلیت اطمینان در کاربردهای اینترنت اشیا مبتنی بر UAV با استفاده از ترکیب چندین روش که بر اساس فناوری های بلاک چین ترکیب می شوند، ارائه شده است. این نتایج بر روی پارامترهای مختلف مانند برنامه کمکی سیستم کلی، دقت، تاخیر و زمان پردازش به دست می آیند و مقایسه می شوند. نتایج روش شناسی پیشنهادی این بهبود را مشخص می‌کند و جهت های تحقیقاتی جدیدی برای آینده ارائه می دهد.

فناوری های استفاده شده در اینترنت اشیا
     بخش اصلی فناوری های مربوط به اینترنت اشیا، شناسایی فرکانس رادیویی (RFID)، بارکد، وای فای، شبکه های بیسیم، پروتکل اینترنت (IP)، zigbee، کد محصول الکترونیکی (EPG)، بلوتوث، محرک ها، ارتباطات میدان نزدیک (NFC)، شبکه های حسگر بی سیم (WSN)، هوش مصنوعی (AI)، رایانش ابری و غیره هستند. RFID مبنای اینترنت اشیا است و نقش بسیار مهمی در هنگام ترکیب با UAV ها ایفا می کند. چنین فناوری هایی، اطلاعات اشیای دارای برچسب را از اینترنت مشابه با RFID خاص کشف می کنند و اشیا (اشیای فیزیکی) را به دنیای سایبری از طریق فناوری های مختلف برچسب‌گذاری مانند RFID، بارکد و NFC، متصل می کنند. بارکد یک فناوری است که اعداد و حروف الفبا را با استفاده از میله ها و فضاها کد گذاری می کند. وای فای با سیگنال های بیسیم با دستگاه ها ارتباط برقرار می کند، در حالیکه بلوتوث فناوری ارتباطی بیسیم با برد کوتاه است. ZigBee یک پروتکل است که ویژگی های شبکه های حسگر بی سیم را ارتقا می دهد. ارتباطات میدان نزدیک (NFC) یک فناوری بیسیم با برد کوتاه است که امکان مقدارهی شهودی از شبکه های بی سیم را فراهم می کند. بکاراندازنده (محرک)، یک مولفه سیستم مکانیکی است که حرکات را هدایت می کند. شبکه های حسگر بی سیم دستگاه هایی هستند که از یک پیوند بی سیم برای ارتباط داده های جمع آوری شده استفاده میکنند. هوش مصنوعی یک فناوری نرم افزاری است که هوش انسان را توسط ماشین ها به ویژه کامپیوتر ها شبیه سازی میکند. رایانش ابری یک سیستم ذخیره سازی با دسترسی از راه دور است. UAVها قادر به خواندن این بارکدها هستند و RFID قادر به ارتباط با دستگاههای حسگرانه با ایجاد شبکه های حسگر بی سیم هستند. اما چنین پیوند های ارتباطی تهدیدات مرتبط با حملات سایبری مانند پارازیت، ربودن و مسمومیت گره ها را نیز به همراه دارند.

     در عصر حاضر، امنیت یکی از مهمترین مباحث اقتصادی و اجتماعی است که نه تنها بر افراد تاثیر می گذارد بلکه همچنین بر نهادها و موسسات دولتی و کسب و کارها نیز تاثیر می گذارد. موضوع این است که چگونه دستگاه های اینترنت اشیای UAVها نسبت به حملات سایبری محافظت می شوند، به همین دلیل امنیت به عنوان بهترین گزینه مطرح می شود. امنیت، محافظت از سیستم شبکه در مقابل خرابی نرم افزاری یا سخت افزاری است.

     محبوبیت دستگاه های اینترنت اشیا به سرعت در حال افزایش است و اینترنت اشیا به بخش جدایی ناپذیر از زندگی روزانه افراد تبدیل شده اند. گجت های اینترنت اشیا در آینده بسیار گسترده خواهند بود و افراد قادر نیستند که زندگی بدون آنها را تصور کنند. تعداد زیادی از دستگاه های اینترنت اشیا به اینترنت متصل می شوند و میزان زیادی از داده ها منتقل می شوند و آنها را در معرض تهدیدات امنیتی قرار می دهند. در نتیجه، یادگیری حفاظت بر اساس اقدام متقابل در مقابل جرایم یک نیاز ضروری است. در نتیجه، امنیت به عنوان یک مسئله مهم تلقی می‌شود که ممکن است از طریق تلاش های هماهنگ در تمام سطوح بررسی شود. پیشرفت های فناورانه انقلابی تحویل دهنده های اینترنت اشیا، زندگی روزانه افراد را برای آنها آسان تر و راحت تر می سازد. معیارهای امنیت سنتی در حفاظت از زیرساخت اینترنت اشیا بی اثر خواهد بود. در حال حاضر، یک پروتکل سازگار برای دفاع از اینترنت اشیا و معیارهای امنیتی پیشرفته سفت و سخت مورد نیاز است.

یک استراتژی اشتراک داده هوشمند و ارتقاء یافته با حریم خصوصی برای اینترنت اشیاء تقویت شده با بلاکچین

An Intelligent and privacy-enhanced data sharing strategy for blockchain-empowered Internet of Things

چکیده

1. مقدمه

2. تحقیقات مرتبط

3. مدل سیستم

4. اجرای BP2P-FL

4.1 مدیریت اعضای تیم

4.2 فرایند اشتراک گذاری داده

4.3. مکانیسم اجماع: اثبات مشارکت مدل (POC)

4.3.1. پیشگیری از حملۀ استنتاجی

4.3.2 اجماع مبتنی بر مشارکت گره

4.4 مدیریت اعتبار

5. آزمایشات

5.1 راه اندازی آزمایش

5.2. نتایج آزمایشی

6. نتیجه گیری

منابع

چکیده

با پیشرفت اینترنت اشیاء (IoT)، اشتراک¬گذاری داده ها در حجمی انبوه بین دستگاه های IoT، کیفیت خدمات(QoS)  و تجربۀ کاربر در برنامه های مختلف IoT را ارتقاء می بخشد. با این حال، به اشتراک گذاری داده ها ممکن است باعث فاش شدن جدی حریم خصوصی ارائه دهندگان داده شود.  برای رفع این مشکل، در این مطالعه اشتراک داده ها از طریق اشتراک مدل تحقق می یابد که بر اساس آن یک مکانیسم اشتراک دادۀ امن، به نام  BP2P-FL، با استفاده از یادگیری نظیر به نظیر با حفاظت از حریم خصوصی ارائه دهندگان داده ها مطرح می شود. علاوه بر این، با معرفی بلاک چین (زنجیرۀ بلوکی) برای اشتراک گذاری داده ها، هر فرآیند آموزشی ثبت می شود تا اطمینان حاصل شود که ارائه دهندگان داده ها داده های با کیفیت بالا را ارائه می دهند. برای حفاظت بیشتر از حریم خصوصی، از فناوری حریم خصوصی تفاضلی برای آشفته سازی مدل اشتراک دادۀ گلوب استفاده می شود. نتایج تجربی نشان می دهد که BP2P-FL از صحت و امکان پذیری بالایی در به اشتراک گذاری داده های برنامه های IoT مختلف برخوردار است.

1. مقدمه

با پیشرفت فناوری اینترنت، اینترنت اشیاء (IoT) کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف داشته است [1]. حسگرها بخش مهمی از IoT و مهمترین منبع داده برای سیستم  هستند. داده های ادراک جمع آوری شده با یک حسگر مجزا اغلب نمی تواند نیازهای کاربران را برآورده سازد و ارزش واقعی IoT ریشه در اشتراک گذاری و استفادۀ جامع از اطلاعات و داده های مختلف دارد [4, 3, 2]. به عنوان مثال، در خدمات درمانی، اشتراک داده ها می تواند پرونده های سلامت با ارزشی را فراهم سازد که شامل اطلاعات معاینۀ جسمی و درمان است و می تواند داده های درمان هدفمندتری را ایجاد کند، اشتراک داده می تواند سلیقه های توریستی را به طور دقیق درک نماید و کانون های توریستی آینده را برای ارتقاء کیفیت خدمات پیش بینی کند. با این حال، به اشتراک گذاری داده ها در IOT  ممکن است با مشکلات مختلفی روبرو شود. اول اینکه ایجاد اعتماد دوطرفه در بین دو سازمان خیلی مشکل است. در نتیجه، اشتراک گذاری داده های محلی قابل اعتماد، غیرممکن است. دوما، حفظ حریم خصوصی داده ها به یک مشکل بزرگ تبدیل شده است که مانع اشتراک گذاری داده ها می شود زیرا صاحبان داده ها از افشای حریم خصوصی رنج می برند. بنابراین، رسیدن به اشتراک داده ها به طور مؤثر، به خصوص زمانی که این دو مسئله حل نشوند، یک چالش است. 

Abstract

With the development of the Internet of Things (IoT), the massive data sharing between IoT devices improves the Quality of Service (QoS) and user experience in various IoT applications. However, data sharing may cause serious privacy leakages to data providers. To address this problem, in this study, data sharing is realized through model sharing, based on which a secure data sharing mechanism, called BP2P-FL, is proposed using peer-to-peer federated learning with the privacy protection of data providers. In addition, by introducing the blockchain to the data sharing, every training process is recorded to ensure that data providers offer high-quality data. For further privacy protection, the differential privacy technology is used to disturb the global data sharing model. The experimental results show that BP2P-FL has high accuracy and feasibility in the data sharing of various IoT applications.

1. Introduction

With the development of the Internet technology, the Internet of Things (IoT) is widely used in various industries [1]. Sensors are an important part of the IoT and the most important data source for the IoT system. The perception data collected by a single sensor often cannot meet users needs, and the real value of the IoT lies in the comprehensive utilization and sharing of various data and information [2, 3, 4]. For example, in healthcare, data sharing can provide valuable health records, including treatment and physical examination information, and can offer more targeted treatments for patients. In industry, by analyzing the collected data, data sharing can accurately understand the preferences of tourists and predict future tourism hot spots to improve the quality of service. However, data sharing in IoT may face various problems. First, it is very difficult for each pair of organizations to build mutual trust. As a result, it is unlikely to share reliable local data. Second, data privacy has become a big problem that hinders data sharing because data owners suffer from privacy leakage. Therefore, achieving effective data sharing is a challenge, especially when these two problems have not been solved.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک استراتژی اشتراک داده هوشمند و ارتقاء یافته با حریم خصوصی برای اینترنت اشیاء تقویت شده با بلاکچین

An Intelligent and privacy-enhanced data sharing strategy for blockchain-empowered Internet of Things

مطالعه بر روی تکنیک تراکنش پیوندی همراه با پایانه تعیین شده برای اینترنت اشیاء مجهز به G5

Study on the transaction linkage technique combined with the designated terminal for 5G-enabled IoT

چکیده
1 معرفی
2 معلومات پیشین
3 روش تراکنش پیوندی همراه با پایانه تعیین شده پیشنهادی
3.1 نیازمندی های امنیتی
3.2 فرآیند ثبت نام
3.3 فرآیند احراز هویت
3.4 ارزیابی امنیت
4 نتیجه گیری
منابع

چکیده

تعداد بازارهای مالی وابسته به اینترنت با افزایش پیشرفت در بانکداری اینترنتی و تجارت الکترونیک، در حال افزایش است. در عین حال، خدمات بانکداری اینترنتی، همواره تحت تاثیر هک کردن بوده اند. به همین دلیل، برای بهبود امنیت فرآیند های شناسایی آنلاین، اقداماتی متقابل نیاز است. فرآیندهای امنیتی و احراز هویت فعلی، امنیت خدمات مالی، مانند خدمات بانکداری اینترنتی برای اینترنت اشیاء دارای 5G، را تضمین نمی‌کنند. در این مقاله برای حل این مشکل اساسی، یک روش تراکنش پیوندی که با پایانه تعیین‌شده ترکیب می‌شود، پیشنهاد شده‌است. با استفاده از این روش، امنیت فرآیند‌های شناسایی آنلاین ارتقا می یابد و می‌توان با تمام تهدیدهای امنیتی موجود مقابله کرد. روش پیشنهادی از احراز هویت دو طرفه پشتیبانی می کند و از حمله های استراق سمع، باز پخش، کلاه برداری و محروم‌سازی از سرویس، جلوگیری می کند. علاوه بر این، این روش با ذخیره تاریخچه تراکنش در یک دستگاه تراکنش پیوندی، مانع عدم انکار می شود. ما معتقد هستیم که با استفاده از روش پیشنهادی، امنیت خدمات بانکداری اینترنتی برای اینترنت اشیاء مجهز به 5G، افزایش خواهد یافت.

1 معرفی

مبادله کالاها و خدمات در اینترنت به دلیل افزایش پیشرفت در بانکداری اینترنتی و تجارت الکترونیک، بخش بزرگی از اقتصاد ملی را شامل شده است [1]. علیرغم به کارگیری انواع روش های امنیتی در فرآیندهای ساخت این سیستم ها، خدمات بانکداری اینترنتی کماکان تحت تاثیر هک کردن قرار دارند. علاوه بر این، این نوع خسارت به طور پیوسته رخ می دهد. بنابراین، خدمات مالی آنلاین برای اطمینان از الزامات امنیتی مانند محرمانه بودن، یکپارچگی داده ها، در دسترس بودن و عدم انکار، نیازمند برنامه‌ها و روش ‌های امنیتی عمومی هستند[2]. در چند دهه گذشته، ساز و کار‌های مختلف وابسته به رمزنگاری، برای برآوردن این نیازها توسعه یافته‌اند، و با استفاده از ابزارهای ریاضی معتبر، اثربخشی آنها اثبات شده است[3]. با این وجود، بیشتر مشکلات امنیتی به جای ظهور در فناوری‌های مبتنی بر رمزنگاری، در فرآیند یا محیط بکارگیری روش ‌های امنیتی، رخ می دهند، بنابراین نیازمند تحقیقاتی در مورد آسیب پذیری هایی غیر از فناوری های وابسته به رمزنگاری است و اقداماتی که می تواند از این آسیب پذیری ها جلوگیری کند باید شناسایی شود.

4 نتیجه گیری

یک سرویس رایانه شخصی تعیین شده برای محدود کردن یک پایانه ازاستفاده یک سرویس، زمانی که روش های تایید هویت، بانکداری اینترنتی کنونی را که در معرض تهدیدات امنیتی قرار داشتند، پشتیبانی می کردند، تطبیق یافته است. با اینحال، سرویس رایانه شخصی تعیین شده، در ارزیابی امنیتی قبول نشد و معیارهای ارزیابی را ایجاد نکرد، بنابراین، سرویس همچنان در مقابل تهدیدات امنیتی ایمن نبود. روش تراکنش پیوندی کنونی، برای مقابله با این مشکل، یک کد پیوندی را از ترکیب اطلاعات تراکنش با اطلاعات محرمانه ایجاد کرد. با این وجود، این روش نیز در معرض تهدیدات امنیتی مختلفی قرار گرفت. به این دلایل، تضمینی بابت امنیت توسط سرویس رایانه شخصی تعیین شده و روش تراکنش پیوندی ارائه نمی شود، بنابراین ما برای حل این مشکل، یک روش تراکنش پیوندی را ارایه دادیم که با پایانه تعیین شده ترکیب می شود. روش پیشنهاد شده در این مقاله در مقابل تمام تهدیدات امنیتی ذکر شده، ایمن است و در نتیجه باعث ارتقای روش های تایید هویت آنلاین می شود. ما معتقد هستیم که با استفاده از دستورالعمل پیشنهادی، امنیت خدمات بانکداری اینترنتی به شدت ارتقا خواهد یافت.

Abstract

With the growth of the scale of the market for Internet banking and e-commerce, the number of Internet-based financial markets has been increasing. Meanwhile, hacking incidents continuously affect the Internet-banking services. For this reason, a countermeasure is required to improve the security of the online identification process. The current security and authentication mechanisms applied to financial services, such as Internet banking services for 5G-enabled IoT, do not ensure security. In this paper, a transaction-linkage technique with which the designated terminal is combined is proposed to solve this fundamental problem. The technique improves the security of online identification mechanisms because it is possible to counteract all of the existing security threats. The proposed technique supports mutual authentication and is safe from eavesdropping attacks, replay attacks, spoofing attacks, and service-denial attacks. Moreover, the technique supports non-repudiation by storing the transaction history in a transaction-linkage device. We believe that the security of Internet-banking services for 5G-enabled IoT will be increased through the utilization of the proposed technique.

1 Introduction

With the growth of the scale of the market for Internet banking and ecommerce, the exchange of goods and services on the Internet has become a large part of the national economy [1]. Even though a variety of security techniques are applied in the processes of building these systems, hacking incidents still affect Internet banking services. Moreover, this kind of damage is continuous. Therefore, general security applications and techniques are needed for the online financial service to ensure security requirements such as confidentiality, integrity, availability, and non-repudiation [2]. Various cryptography-based mechanisms have been developed to satisfy these requirements over the past few decades, and their effectiveness was sufficiently proved through the utilization of proven mathematical tools [3]. Nevertheless, most of the security problems emerge in the process or the environment of applying the security techniques rather than in the cryptography-based technologies, so there is a need to research the vulnerabilities beyond the cryptography-based technologies and to identify measures that can counteract these vulnerabilities properly.

4 Conclusions

A designated PC service was adapted to restrict a terminal from using a service when the identity-verification methods supporting the existing Internet-banking services were under security threats. Nevertheless, the designated PC service did not pass the security assessment and did not define the evaluation criteria, so the service was still exposed to security threats. The existing transaction-linkage technique generated a linkage code by combining the transaction information with the secret information to counteract this problem. However, this technique was also exposed to various security threats. For these reasons, the current designated-PC service and transaction-linkage technique do not ensure security, so we proposed a transaction-linkage technique for which the designated terminal is combined to solve those problems. The proposed technique in this paper is capable of counteracting all of the mentioned security threats, thereby improving the online identity verification methods. We believe that the security of the Internet-banking services will be robustly supported by the application of the proposed protocol.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه بر روی تکنیک تراکنش پیوندی همراه با پایانه تعیین شده برای اینترنت اشیاء مجهز به G5

Study on the transaction linkage technique combined with the designated terminal for 5G-enabled IoT

پروتکل 5G-AKA مبتنی بر کلید متقارن پیشرفته

An enhanced symmetric-key based 5G-AKA protocol

چکیده
1 مقدمه
2 معماری و رویه‌های امنیتی برای 5G
2-1 معماری
2-2 پروتکل 5G-AKA (‏زیر بند 6-1-3-2)
2-3 یک تحلیل امنیتی مختصر از پروتکل 5G – AKA
3 کلید متقارن برکن مبتنی بر پروتکل 5G AKA
4 تحلیل کلید متقارن برکن براساس پروتکل 5G AKA
4-1 تایید هویت ضمنی و حملات بازپخش
4-2 حمله با کلید اصلی و حمله بی رحمانه آفلاین
4-3 آسیب‌پذیری در برابر حملات LFM
4-4 مسائل مربوط به حریم خصوصی
4-5 رازمانی پیش سو
5 نسخه پیشرفته پروتکل AKA کلید متقارن که از رازمانی پیش سو پشتیبانی می‌کند
5-1 شرح اصلاحات
5-2 آنالیز امنیت
5-3 بحث پروتکل
6 جمع‌بندی
سرمایه‌گذاری
بیانیه مشارکت در تالیف CRediT
اظهار منافع رقابتی
منابع

چکیده

فن‌آوری 5G برای پشتیبانی از نسل بعدی ارتباطات بی‌سیم و تحقق بخشیدن به “اینترنت همه چیز” از طریق سرویس MTC (‏ماشین – ارتباطات انبوه)‏ نامیده می‌شود. پروتکل 5G-AKA که اخیرا استاندارد شده‌است در نظر گرفته شده‌است تا با مسائل امنیتی و حریم خصوصی که در نسل‌های پیشین شناسایی شده‌اند ، مقابله کند. با این وجود چندین نقص 5G-AKA گزارش شده‌است از جمله پیچیدگی محاسباتی احتمالا بیش از حد برای بسیاری از دستگاه‌های اینترنت اشیاء می‌باشد. برای رسیدگی به این موارد ، اخیرا یک احراز هویت سبک ۲ گذری و پروتکل توافق کلید (‏AKA)‏ برای ارتباطات تلفن همراه 5G توسط برکن پیشنهاد شده‌است. در مقایسه با پروتکل 5G-AKA ، این امر نیازمند استفاده از رمزگذاری کلید عمومی نیست. این مقاله ادعاهای امنیتی پروتکل برکن را تجزیه و تحلیل می‌کند و نشان می‌دهد که این پروتکل قابلیت لینک کردن کامل را فراهم نمی‌کند ، بلکه تنها نشست قابلیت لینک کردن را تشکیل می‌دهد و (‏هنوز) ‏در معرض نشت پیام شکست AKA (‏LFM) ‏قرار دارد. ما راه‌حل‌هایی برای این مشکلات پیشنهاد می‌کنیم و ثابت می‌کنیم که پروتکل‌های مبتنی بر کلید متقارن نمی‌توانند سطوح بالاتری از حفاظت از حریم خصوصی را بدون به خطر انداختن قابلیت دسترسی ارائه دهند. سپس نسخه بهبود یافته‌ای از این پروتکل را شرح می‌دهیم که این آسیب‌پذیری‌ها را مورد خطاب قرار داده و از پنهانکاری رو به جلو پشتیبانی می‌کند که یک ویژگی مطلوب برای دستگاه‌های اینترنت اشیاء کم‌هزینه می‌باشد.

1 مقدمه

پیشرفت‌های اخیر در فن‌آوری‌های بی‌سیم و موبایل منجر به رشد عظیمی در خدمات تلفن همراه شده‌است. تا پایان سال ۲۰۱۹ ، بیش از 2/5 میلیارد نفر برای خدمات تلفن همراه مشترک شدند که ۶۷ درصد جمعیت جهان را تشکیل می‌دهند. اگرچه در حال حاضر ، تکنولوژی نسل چهارم موبایل (‏4G) ‏تکنولوژی غالب است اما تکنولوژی نسل پنجم در حال تحول (‏5G)‏ در حال پیشرفت است و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵ بیش از ۲۰% ارتباطات جهانی را به خود اختصاص دهد [۱]‏. شبکه‌های اینترنت اشیا (‏IoT)‏ بخشی جدایی‌ناپذیر از تکامل 5G از طریق سرویس جدید MTC (‏ارتباطات نوع ماشین عظیم) ‏خواهند بود که سرویس‌های موجود NB-IoT (‏اینترنت اشیاء باند باریک)‏ و LTE-M (‏اصطلاح تکامل Cat-M1) ‏معرفی‌شده در سال ۲۰۱۵ را بهبود می‌بخشد. با توجه به تعداد اتصالات جهانی اینترنت اشیاء که انتظار می‌رود بیش از دو برابر شود تا تقریبا تراکم اتصالات تا یک میلیون دستگاه و یا کیلومتر مربع و بسیار پایین ۲۵ میلیارد ، بین سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۵ ، mMTC برای پشتیبانی از دستگاه‌های هزینه با عملیات و نگهداری بسیار پایین (‏عمر باتری ۱۰ – ۱۵ سال)‏ در نظر گرفته شده‌است [۲]‏.

6 جمع‌بندی

راه‌حل پیشنهاد شده توسط 3GPP برای شبکه‌های بی‌سیم 5G در خصوص حریم خصوصی مشترک مبتنی بر استفاده از یک کلید عمومی (‏HN) ‏است که به UE اجازه می‌دهد هویت مشترک را رمزگذاری کند. تجزیه و تحلیل دقیق پروتکلِ اخیرا پیشنهاد شده‌ی برکن نشان داده‌است که این پروتکل به دلیل استفاده از حفاظت کلید متقارن نمی‌تواند همان سطح حفاظت از حریم خصوصی پروتکل 5G-AKA را فراهم کند. همچنین نشان‌داده شده‌است که پروتکل برکن در معرض حملات LFM قرار دارد.

Abstract

5G technology is called to support the next generation of wireless communications and realize the “Internet of Everything” through its mMTC (massive Machine-Type-Communications) service. The recently standardized 5G-AKA protocol is intended to deal with security and privacy issues detected in earlier generations. Nevertheless, several 5G-AKA shortcomings have been reported, including a possibly excessive computational complexity for many IoT devices. To address these, a promising lightweight 2-pass authentication and key agreement (AKA) protocol for 5G mobile communications has recently been proposed by Braeken. Compared to the 5G-AKA protocol, this does not require the use of public key encryption. This paper analyzes the security claims of Braeken’s protocol and shows that it does not provide full unlinkability, but only session unlinkability, and is (still) subject to Linkability of AKA Failure Messages (LFM) attacks. We propose solutions to such problems and prove that symmetric-key based protocols cannot offer higher privacy protection levels without compromising availability. We then describe an enhanced version of this protocol that addresses these vulnerabilities and supports forward secrecy, which is a desirable feature for low-cost IoT devices.

1 Introduction

Recent advances in wireless and mobile technologies have led to massive growth in mobile services. By the end of 2019, more than 5.2 billion people were subscribed to mobile services, accounting for 67% of the global population. Although currently the 4th Generation (4G) mobile technology is the dominant technology, the evolving 5th Generation (5G) technology is gaining pace and is expected to account for over 20% of global connections by 2025 [1]. The Internet of Things (IoT) networks will be an integral part of the 5G evolution through the new mMTC (massive Machine Type Communications) service, which improves the existing NB-IoT (Narrow Band-IoT) and LTE-M (Long Term Evolution Cat-M1) services introduced in 2015. With the number of global IoT connections expected to more than double, to almost 25 billion, between 2019 and 2025, mMTC is intended to support connection densities of up to one million devices/km2 and ultra-low cost devices, with ultra-low cost operation and maintenance (battery life of 10–15 years) [2].

6 Conclusions

The solution proposed by 3GPP for 5G wireless networks regarding subscriber privacy relies on the use of a public key (of HN) that allows UE to encrypt the subscriber’s identity. A detailed analysis of the recently proposed Braeken protocol has shown that this protocol cannot provide the same privacy protection level as the 5G-AKA protocol because of its use of symmetric-key protection. The Braeken protocol is also shown to be subject to LFM attacks.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پروتکل 5G-AKA مبتنی بر کلید متقارن پیشرفته

An enhanced symmetric-key based 5G-AKA protocol

بررسی جامع نقش فناوری های پیشرفته در بیمارستان هوشمند مبتنی بر 5G

A comprehensive study on the role of advanced technologies in 5G based smart hospital

چکیده
1 مقدمه
2 مطالعات مرتبط
3 معماری بیمارستان هوشمند آینده مبتنی بر 5G
4 فناوری های پیشرفته
4.1 طرح های مدولاسیون پیشرفته
4.1.1 مسائل شکل موج های پیشرفته
a نسبت توان اوج تا میانگین (PAPR):
b عملکرد پهنای باند زیاد
4.2 مدولاسیون تقسیم فرکانس عمود برهم (OFDM)
4.3 چند حاملی فیلتر بانک (FBMC)
4.4 دسترسی چندگانه غیرمتعامد (NOMA)
4.5 چندحاملی فیلتر جهانی (UFMC)
4.6 موج میلی متری (mm)
4.7 آنتن هوشمند
4.8 اینترنت اشیا (IOT)
4.9 رادیو شناختی
4.10 MIMO کلان
5 نتایج شبیه سازی
6 نتیجه گیری
منابع

چکیده

در سناریوی حاضر، روش شکل موج مدولاسیون تقسیم فرکانس متعامد (OFDM) نقش مهمی را در بیمارستان های هوشمند ایفا می کند. با این حال، تاثیر آن در بیمارستان های هوشمند به دلیل محدودیت های متعدد مانند از دست دادن پهنای باند به دلیل استفاده از باند نگهبان، نشست طیف، پیک زیاد تا متوسط توان (PAPR)، تاخیر تشخیص زیاد، و بنابراین در مجموع موثر نیست. در حال حاضر، استقرار نسل پنجم (5G) در سراسر جهان در حال منظم شدن است و انتظار می رود که سیستم رادیویی پیشرفته تمام نیازهای بیمارستان های هوشمند را برآورده کند. دسترسی به طیف بالا، ظرفیت عظیم، توان عملیاتی بالا، و PAPR کم از الزامات بیمارستان های مراقب های بهداشتی هوشمند هستند. بیمارستان دیجیتال پیشرفت چشمگیری در نیازمندی های پهنای باند داشته است. شبکه ها از انتقال تصاویر پزشکی گرفته تا دستگاه های پوشیدنی باید با حداکثر سرعت عمل کنند تا از مراقبت بیمار محافظت کنند. انتخاب فناوری های انتقال توانمند نقش مهمی در منظم سازی بیمارستان های دیجیتال مجهز به 5G دارد. ما در کار پیش بینی شده بر اجرای اشکال جدید موج به صورت دسترسی چندگانه غیرمتعامد (NOMA)، چند حاملی فیلتر جهانی (UFMC)، و سیستم چند حاملی فیلتر بانک (FBMC) تمرکز می کنیم. چندین پارامتر مانند چگالی طیفی توان، نرخ خطای بیت، ظرفیت، و PAPR شکل موج های پیشرفته و روش های OFDM مورد تجزیه و تحلیل و بررسی قرار می گیرند.

1 مقدمه

گسترش نوآوری 5G بر روی زمین به شدت آغاز شده است. در حال حاضر، استاندارد تلفن سلولی در بسیاری از جوامع شهری مهم در حال شکل گیری است، و اگر هنوز برای اقدام در محله قدیمی کلینیک پزشکی خودتان آماده نیستید، به احتمال زیاد به زودی آماده خواهید بود [1]. 5G، به ویژه زمانی که بعنوان یکی از ویژگی های روش پردازش لبه عمل می کند، برخی اولویت های کلیدی مانند تاخیر کم، سرعت زیاد، و قابلیت اطمینان را در نظر می گیرد که آن را برای تقویت عدم کفایت و قدرت پیشرفت های عظیم برای طبقه بندی موارد مطالعه خدمات انسانی مناسب می کند: اطلاعات داخلی بورد، رفتار ابتدایی تر رکوردهای تصویربرداری عظیم، بررسی از راه دور بیمار و ملاحظات مجازی، و فناوری لبه محرک، بعنوان مثال تله رباتیک ها و واقعیت افزوده [2].

6 نتیجه گیری

ما در این مقاله، یک مطالعه جامع از فناوری های پیشرفته متفاوت ارائه دادیم که ممکن است نقش مهمی در بیمارستان های هوشمند آینده مبتنی بر شبکه 5G داشته باشد. خدمات بهداشتی، یکی از نگرانی های مهم در دنیای کنونی هستند. عدم وجود چارچوب مناسب، آیین نامه مراقبت ضعیف غیرمنتظره، و کمبود دارایی ها، مشکلاتی مانند مدیریت در خدمات انسانی را ایجاد می کنند. در عین حال، این موضوع پذیرفته می شود که موج الکترومغناطیسی تولید شده از برج مخرب است و ممکن است چند بیماری کشنده را برای افراد ایجاد کند. دانشمندان، دانشگاهیان، مهندسان در حال تلاش هستند تا از کمک همه جانبه در بیمه اجتماعی استفاده کنند، با این حال این نکته به دلایلی مانند شمول سیستم قانونی، بی تاثیری زیاد، فقدان برد، و سرعت اطلاعات نادیده گرفته می شود.

Abstract

In the present scenario, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) waveform technique is playing a significant part in smart hospitals. Still, its impact is not effective in smart hospitals due to the numerous limitations such as loss of bandwidth due to the use of guard band, spectrum leakage, high peak to average power (PAPR), high detection delay, and thus along. Right now, fifth-generation (5G) employment is becoming regularized around the world and the state-of-the-art radio system is expected to meet all the demands of smart hospitals. High spectrum access, massive capacity, high throughput, and low PAPR are the requirements of smart healthcare hospitals. The digital hospital has seen tremendous progression in bandwidth requirements. From transmitting medical images to wearable devices, networks must operate at maximum speeds to safeguard patient care. The selection of competent transmission technologies will play an important role in the regularization of digital hospitals equipped with 5G. In the projected work, we focus on the implementation of novel waveforms such as Non-orthogonal multiple access (NOMA), Universal filter multi-carrier (UFMC), and filter bank multi-carrier (FBMC) system. Several parameters such as power spectrum density, bit error rate, capacity, and PAPR of advanced waveforms and OFDM methods are analyzed and studied.

1 Introduction

The rollout of 5G innovation over the Earth has taken up vigorously. The cellular phone standard is now forming in many significant urban communities, and if isn’t yet ready for action in your medical clinic’s old neighborhood, it most probably will be presently [1]. 5G, particularly when serving as a feature of edge processing technique, takes in some key preferences such as low latency, high speed, and dependability, which make it appropriate to empower huge advances inadequacy and strength for categorization of human services use cases: in-building information the board, more elementary treatment of huge imaging records, remote patient checking and virtual consideration, and driving edge tech, for example, tele-robotics and increased reality [2].

6 Conclusion

In this article, we presented a comprehensive study of different advanced technologies, which may play an important role in future smart hospitals based on the 5G network. Health services are one of the significant worries in the current world. The absence of an appropriate framework, unexpected weakness care enactment, and lacking assets, makes concern like administration in human services. Simultaneously, it is accepted that the electromagnetic wave produced from the tower is destructive and any may make a few lethal ailments individuals.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی جامع نقش فناوری های پیشرفته در بیمارستان هوشمند مبتنی بر 5G

A comprehensive study on the role of advanced technologies in 5G based smart hospital