عبارات تحلیلی برای بهینه سازی چندهدفه عملیات DG بر اساس مبدل تحت شرایط شبکه نامتعادل

Analytical Expressions for Multiobjective Optimization of Converter-Based DG Operation Under Unbalanced Grid Conditions

چکیده
1- مقدمه
2- ارزیابی ریاضی راهبرد RCG
3- طرح های پشتیبانی بهینه پیشنهادی
4- طرح پشتیبانی ولتاژ و تحویل توان فعال مجاز ماکزیمم (VSS-MAP)
5- نتایج شبیه سازی
6- نتایج تجربی
7- نتیجه گیری
منابع

چکیده
اخیرا گذر از خرابی های شبکه و پشتیبانی از ولتاژ شبکه با استفاده از مبدل های متصل به شبکه (GCCها) به نیازهای اصلی منعکس شده در کدهای شبکه تبدیل شده اند.. این مقاله یک طرح تولید جریان مرجع جدید با توانایی پشتیبانی از ولتاژ شبکه توسط تزریق یک مجموعه مناسب از جریان های مثبت/منفی فعال/راکتیو با استفاده از چهار پارامتر کنترل کننده را ارائه می کند. عبارت های تحلیلی برای به دست آوردن مقادیر بهینه این پارامترها تحت هر شرایط ولتاژ شبکه ارائه می شوند. عملکردهای بهینه می توانند با رسیدن به اهداف زیر به دست آیند: اول، سازگاری با محدودیت های ولتاژ فاز، دوم، تحویل توان فعال و راکتیو بیشینه شده، سوم، جریان های خرابی کمینه شده، و چهارم، نوسانات کاهش یافته در توان های فعال و راکتیو. این رفتارهای بهینه مزیت های قابل توجهی را برای GCCهای نوظهور، مانند افزایش کارایی، پایین آوردن ریپل های لینک dc، بهبود پایداری سیستم ac، و جلوگیری از انقطاع تجهیزات، به ارمغان می آورند. نتایج شبیه سازی و تجربی، نتایج تحلیلی و عبارت های ارائه شده را تایید می کنند.

1- مقدمه
نفوذ بالای منابع انرژی تجدیدپذیر و واحدهای تولید پراکنده (DG) در سیستم های قدرت نگرانی های جدی را درباره پایداری ایجاد کرده است. درنتیجه، برنامه ریزان سیستم نیازمندی های دقیقی را برای عملیات مبدل های متصل به شبکه (GCCها) تحت شرایط شبکه غیرعادی ایجاد کرده اند ]1-3[. بر این اساس، GCCها نه تنها باید چنین اختلالاتی را تحمل کرده و به تغذیه شبکه ادامه دهند، بلکه باید پشتیبانی های ولتاژ/فرکانسی را نیز فراهم کنند. سازگاری GCCها با این نیازمندی های جدید به طور گسترده در مقالات، برای مثال، در ]1-20[ مطالعه شده است. در این زمینه، راهبردهای کنترل بسیاری برای GCCها در ]13-20[ ارائه شده اند.

این مقاله از پیشرفته ترین راهبرد مولد جریان مرجع (RCG) (ارائه شده در ]3[)، که می تواند به طور انعطاف پذیر شامل جریان های مثبت/منفی و فعال/راکتیو باشد استفاده کرده و سپس آن را اصلاح می کند. این RCG سرویس-های پشتیبانی از ولتاژ ارزشمندی را با دو پارامتر کنترل کننده، و ، متوازن کننده بین توالی های مثبت و منفی جریان های فعال و راکتیو متناظر ارائه می کند، همچنین، مقادیر مرجع برای توان های فعال و راکتیو ( و ) می توانند به صورت دو مقدار مرجع دیگر در نظر گرفته شوند.

این مقاله درابتدا عبارت های تحلیلی دقیق را برای مشخص کردن عملکرد RCG استفاده شده ارائه می کند. این عبارت ها به مهندسان برای طراحی مناسب طرح های کنترل یک GCC کمک می کنند. نوسان های ماکزیمم در توان های فعال/راکتیو آنی ( و ) و جریان های فاز ماکزیمم سه ویژگی مهم راهبردهای RCG می باشند. معادلات ریاضی و برای RCG استفاده شده در این مقاله محاسبه می-شوند. مطالعه تحلیلی و ایده های ارائه شده در این مقاله نیز می توانند به راهبردهای دیگر تعمیم داده شوند.

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.

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.

تولید سیگنال CMOS 85 تا 127 گیگاهرتز با استفاده از VCO چهارتایی با کوپلینگ غیرفعال و ترکیب هارمونیک پهن باند برای طیف‌سنجی چرخشی

85-to-127 GHz CMOS Signal Generation Using a Quadrature VCO With Passive Coupling and Broadband Harmonic Combining for Rotational Spectroscopy

چکیده
1 مقدمه
2 طراحی مولد سیگنال
3 طراحی مدار پیشنهادی
4 نتایج پیاده‌سازی و اندازه‌گیری
5 نتیجه‌گیری
منابع

چکیده
تربیع LC-VCO با کوپلینگ  (تزویج) پسیو و ترکیب هارمونیک باندپهن برای گسترش 4 برابری فرکانس و القاگرهای  NMOS متغیر سوئیچی به‌منظور تولید سیگنال‌هایی در فرکانس 85 تا 127 گیگاهرتز در CMOS با اندازه 65 نانومتر قرار می‌گیرند. کوپلینگ تربیع پسیو ، نیاز به Tبایاس باندپهن روی تراشه را رفع می‌کند، درحالی‌که مصرف انرژی، نویز فاز و تلفات تئوری تبدیل برای تولید هارمونیک مرتبه چهارم را به اندازه 3 دسی‌بل بیشتر از برهم‌کنش (تطابق) خطی کاهش می‌دهد. بازه تنظیم فرکانس 39٪ حداقل 4 برابر بیشتر از سایر کاربردهای CMOS دارای فرکانس مرکزی بیش از 90 گیگاهرتز است. در زمان مصرف انرژی 30 تا 45 میلی‌وات از یک منبع تغذیه 1.5 ولت، توان خروجی اندازه‌گیری شده از 15 تا 23 dBm متغیر است و نویز فاز نیز در آفست 10 مگاهرتز از 108 تا 102 dBc/Hz بالاتر از بازه فرکانس خروجی تغییر می‌کند. این مشخصه‌ها برای استفاده در طیف‌نمایی چرخشی با موج میلی‌متری مناسب است.

2- طراحی مولد سیگنال
بازه تنظیم فرکانس حدود 50% در 100 گیگاهرتز و بالاتر برای طیف‌نمایی چرخشی در هر فناوری الکترونیکی ازجمله CMOS چالش‌برانگیز است. دشواری کار در برقراری تعادل بین تنظیم فرکانس و فرکانس کار است، و از این واقعیت ناشی می‌شود که ظرفیت ترانزیستورهای مورد نیاز برای ادامه کار، به‌صورت نسبتی از ظرفیت LC (تعیین‌کننده فرکانس کار) افزایش می‌یابد. این مسئله با این واقعیت تشدید می‌شود که ضریب کیفیت ورکتور ها و ظرفیت پارازیتی ترانزیستورها با فرکانس کاهش می‌یابد که به‌نوبه خود موجب افزایش عرض ترانزیستورهای مورد نیاز برای حفظ نوسان و همچنین ظرفیت آن‌ها می‌گردد. به همین دلیل اکثر مدارهای مولد سیگنال CMOS با فرکانس‌های نوسان پایه بیشتر از 90 گیگاهرتز از ورکتورهای کوچک استفاده می‌کنند [13] – [15] و یا حتی هیچ ورکتوری ندارند [16]. اخیراً، فناوری‌های تنظیم فرکانس مغناطیسی بر مبنای ترانسفورماتورها و ورکتورها مطرح شده است [10]، [11] و همان‌طور که ذکر شد از آن‌ها برای تشریح اسیلاتور 57.5 تا 190 گیگاهرتزی استفاده شده است [10]. بااین‌حال، این مدارها اغلب دارای شکاف‌های تنظیم فرکانس هستند [10]، [17].

این محدودیت‌ها می‌تواند در ابتدا (که دستیابی به فرکانس‌های فوق‌العاده گسترده آسان است) با تولید سیگنال در فرکانس‌های نسبتاً پایین رفع شود. سپس با استفاده از فناوری‌های گسترش فرکانس باندپهن می‌توان سیگنال مورد نظر در فرکانس دلخواه را تولید کرد. ازآنجاکه گسترش فرکانس تلفات را افزایش می‌دهد، تولید سیگنال با فرکانس تا حد امکان بالا یک مسئله مهم است.

بر اساس این ملاحظات، یک روش تولید فرکانس مناسب برای طیف‌نمایی چرخشی 180 تا 300 گیگاهرتز پیشنهادی در [1] مطابق شکل 1 نشان داده شده است. ویژگی مهم این سیستم کارکردن VCO در ابتدای بازه فرکانس موج میلی‌متری است تا سیگنال‌های پایه در فرکانس 22.5 تا 37.5 گیگاهرتز تولید کند. دوما، دو VCO مشابه با یک کوپلینگ تربیع پسیو و یک شبکه ترکیب فاز برای تولید هارمونیک مرتبه چهارم در فرکانس‌های بین 90 تا 150 گیگاهرتز به یکدیگر متصل می‌شوند. برای ترکیب فرکانس، می‌توان از یک حلقه قفل فاز به‌منظور قفل خروجی پایه VCO استفاده کرد. بنابراین، این طرح نه‌تنها نیاز به طراحی اسیلاتور تنظیم گسترده در فرکانس بالا را رفع می‌کند، بلکه چالش‌های طراحی PLL را نیز کاهش می‌دهد، زیرا فقط باید سیگنال‌ها را در بازه 22.5 تا 37.5 گیگاهرتز نگه دارد.

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 کاهش توام PAPR و کدگذاری لایه فیزیکی مبتنی بر کدهای قطبی و دنباله آشوبی در سیستم OFDM

A Joint Physical Layer Encryption and PAPR Reduction Scheme Based on Polar Codes and Chaotic Sequences in OFDM System

چکیده

I- مقدمه

II- مقدمات

A- انتخاب بیت های اطلاعاتی کد های قطبی

B- تولید کلید مبتنی بر ویژگی های کانال بیسیم

C- تولید سلسله مراتب

D- نسبت حداکثر توان به مقدار متوسط توان در سیستم های OFDM و تکنیک SLM:

III- مدل سیستم و رویکرد طراحی:

IV- نتایج شبیه سازی:

V- نتیجه‌گیری

چکیده

امنیت و کدگذاری کانال از جمله مسائل مهم در سیستم های مخابراتی هستند. نسل پنجم شبکه های مخابراتی موبایل، نیازمند تکنولوژی های بالاتر برای کدگذاری و رمزنگاری هستند. در سال های اخیر، کد های قطبی به عنوان یکی از شیوه های کدگذاری مفید و موثر، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. همچنین نسبت حداکثر توان به متوسط توان (PAPR) یکی از مشکلات موجود در سیستم های دسترسی چندگانه با استفاده تقسیم بندی متعامد فرکانس است که بر روی عملکرد سیستم های OFDM به طور موثر، اثر می گذارد. در این مقاله، یک رویکرد برای کاهش توام PAPR و رمزنگاری لایه فیزیکی پیشنهاد شده است که تلاش می کند تا مسئله PAPR را حل کرده و به طور همزمان به سطح بالایی از امنیت در سیستم انتقال دست یابد. در این رویکرد از تکنولوژی تولید کلید در کانال های مخابراتی برای دستیابی به یک مقدار اولیه برای دنباله های آشوبی، بهره می بریم. سپس از دنباله های آشوبی برای رمزنگاری اطلاعات و کاهش همزمان PAPR استفاده می شود. همچنین از بهترین بیت های اطلاعاتی کد های قطبی برای نگهداری شماره سریال کد های آشوبی استفاده می شود. نتایج شبیه سازی و آنالیز های تئوری نشان می دهد که طرح پیشنهادی علاوه بر اینکه در لایه فیزیکی به یک امنیت بالا می رسد، همچنین باعث می شود که بدون افزایش دوره عکس العمل و پیچیدگی ، نسبت PAPRدر سیستم OFDMکاهش می یابد.

مقدمه

با توجه به رشد سریع تکنولوژی مخابرات بیسیم، نسل پنجم (5G) به یکی از کانون های تحقیقاتی در مخابرات بیسیم تبدیل شده است. 5G نیازهای تجاری متنوعی از کار، زندگی و سرگرمی را برآورده می کند علاوه بر این ، 5G برای تأمین نیازهای متنوع تجاری در همه چیز مانند صنایع، مراقبت های پزشکی و حمل و نقل و تمام حوزه های صنعت نفوذ خواهد کرد .تکنولوژی های اصلی مخابرات موبایل نسل پنج، به طور عمده در تکنولوژی انتقال بسیار کارآمد بیسیم و تکنولوژی شبکه بیسم با تراکم بالا، گنجانده شده است ]1[. تکنولوژی کدگذاری کانال با عملکرد و بهره وری بالا، یکی از زمینه های تحقیقاتی مهم در نسل پنج است. در سال 1948، شانون تئوری ریاضیاتی مخابرات را پیشنهاد داد ]2[. در سال 1962 گالاگر کد های بررسی توازن با تراکم پایین (LDPC) را پیشنهاد داد ]3[. سی برور و همکاران، کد های انقلابی توربو را پیشنهاد دادند. با این حال، نه کد های توربو و نه کد های LDPC از لحاظ تئوری نتوانستند ثابت کنند که به حد شانون در ظرفیت برسند. پروفسور آریکان ابتدا کد های قطبی را پیشنهاد داد و به دقت ثابت کرد که کد های قطبی می توانند در کانال های بدون حافظه و گسسته باینری، به ظرفیت کانال برسد. در سال 2016 رویکرد کد های قطبی به عنوان راه حل نهایی برای عرصه باند وسیع موبایل (eMBB) از کانال نترل نسل پنج بود و توانست با موفقیت به پروتکل چارچوب مخابراتی پایه نسل پنج وارد شود ]6[. در سال 2018 نسخه ای از سیستم نسل5 که استاندارد 3GPP را برآورده می کند و از کدهای قطبی پشتیبانی می کند، به طور رسمی منتشر شد.

نتیجه‌ گیری

در این مقاله، کاهش PAPR در سیستم OFDM با رمزنگاری مبتنی بر مشخصه کدگذاری کد‌های قطبی، ترکیب شده است. بر اساس ویژگی‌هایی که کانال‌های بیسیم دارند، برای رمزنگاری از دنباله‌های آشوبی استفاده شد. با الهام از ایده‌ی SLM، دنباله‌های آشوبی برای کاهش PAPR به کار رفت و مدل سیستم نیز ساده شد. همچنین اطلاعات جانبی مربوط به شاخص شماره سریال توسط کانالی که دارای بیشترین ظرفیت و کدگذاری قطبی بود، انتقال داده شد که این امر باعث بهبود عملکرد BER شد. بنابراین طرح پیشنهادی می‌تواند PAPR را به طور موثر از سیستم OFDM کاهش داده و رمزنگاری را در فرآیند کدگذاری محقق کند که امنیت و قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می‌دهد.

Abstract

Channel coding and security are important in a communication system. The 5th generation (5G) mobile communication networks call for higher requirements of new coding technologies and encryption technologies. As an efficient coding method, polar codes have attracted more attention in recent years. Besides, the peak-to-average-power ratio (PAPR) is a major problem of the orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system, which will significantly affect the performance of the OFDM system. In this paper, joint physical-layer encryption and PAPR reduction scheme is proposed, aiming to solve the PAPR problem and achieve high security of the transmission system. In this scheme, we utilize the key generation technology of wireless channels to get the initial value of chaotic sequences. Then, the chaotic sequences can be used to encrypt the information and reduce PAPR simultaneously. Moreover, we use the best information bits of polar codes to store the serial number index of chaotic sequences. The theoretic analysis and simulation results show that the proposed scheme can not only achieve high security in the physical layer but also reduce PAPR in the OFDM system without increasing system complexity and latency.

INTRODUCTION

With the rapid development of wireless communication technology, 5G has become a research hotspot in the field of wireless communication. 5G will meet diverse business needs of work, life and entertainment. In addition, 5G will penetrate into all fields of industry to effectively meet the diversified business needs and realize the interconnection of all things such as industries, medical cares and transportations. The key technologies of 5G mobile communication are mainly embodied in ultra-efficient wireless transmission technology and high-density wireless network technology [1]. Channel coding technology with high performance and efficiency is also an important research direction of 5G. In 1948, Shannon proposed the mathematical theory of communication [2]. In 1962, Gallager proposed low-density parity-check (LDPC) codes [3]. In 1992, C. Berrou et al. of France proposed the revolutionary Turbo codes [4]. However, neither the Turbo code nor the LDPC had been theoretically proved to be able to reach the Shannon channel capacity. Professor Arikan first proposed the concept of polar codes, which rigorously proved that polar codes can reach the channel capacity in binary discrete memoryless channels (B.DMCs) [5]. In 2016, polar codes scheme became the final solution for enhanced mobile broadband (eMBB) scene of the 5G control channel, and successfully entered the 5G basic communication framework protocol [6]. In 2018, the 5G system that meets the 3GPP standard and supports polar codes was officially released.

CONCLUSION

In this paper, the reduction of PAPR in OFDM system is combined well with the encryption using the coding characteristic of polar codes. Based on the characteristics of wireless channels, chaotic sequences are provided for encryption. Inspired by the idea of SLM, chaotic sequences are utilized for PAPR reduction and the system model is simplified. Moreover, side information containing the bits of serial number indices is conveyed by the largest channel capacity of polar code, leading to the improvement of BER performance. Therefore, the proposed scheme can both effectively reduce the PAPR of the OFDM system and realize encryption in the coding process, which enhances the security and reliability of the system.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

طرح کاهش توام PAPR و کدگذاری لایه فیزیکی مبتنی بر کدهای قطبی و دنباله آشوبی در سیستم OFDM

A Joint Physical Layer Encryption and PAPR Reduction Scheme Based on Polar Codes and Chaotic Sequences in OFDM System

طرح عادلانه MAX-MIN برای کانال های تداخلی MIMO: رویکرد Minorization-Maximization

Max-Min Fairness Design for MIMO Interference Channels: a Minorization-Maximization Approach

چکیده
1- مقدمه
2- مدل سیستم و فرمولسازی مسئله
3- روش پیشنهادی
4- طراحی precoder در مواجهه با نامعلومی دانش پیشین
5- نتایج عددی
6- نتیجه
پیوست A
پیوست B
پیوست C
پیوست D

چکیده
ما در مورد طرح precoder خطی (beamformer) در یک کانال تداخلی چند خروجی_چند ورودی بحث می کنیم (MIMO-IC). هدف، طراحی ماتریس های کوواریانس انتقال است به منظور دستیابی به ابزار max-min ی که برای همه کاربران مناسب باشد. مشکل بهینه سازی مربوطه به طور کلی محدب نبودن و NP-hardاست. ما یک الگوریتم کارآمد بر اساس تکنیک minorization-maximization (MM) برای به دست آوردن راه حل های کیفی مسئله طراحی می کنیم. روش پیشنهاد شده برنامه محدب مخروطی مرتبه دوم را در هر تکرار حل می کند (SOCP) و به یک نقطه ثابت مسئله در شرایط عادی همگرا می شود. ما همچنین الگوریتم را به مواردی که در ماتریس های کوواریانس نوییزی یا اطلاعات وضعیت کانال (CSI) اختلالاتی وجود دارد، گسترش می دهیم. نتایج شبیه سازی، اثربخشی روش پیشنهادی را در مقایسه با رقیب اصلی آن نشان می دهد.
1- مقدمه
ما مسئله طرح precoder خطی در یک کانال تداخلی MIMO را در نظر می گیریم که در آن مجموعه ای از جفت های فرستنده-گیرنده با بیش از یک منبع مشترک (زمان یا فرکانس) ارتباط برقرار می کنند. ماتریس precoder می تواند برای بهبود عملکرد شبکه نرخ کل یا نرخ حداقل طراحی شده باشد (max-min fairness) نقطه نظر [16] – [1].
مسئله طرح فرستنده_گیرنده خطی در معیار max-min fairness به طور گسترده ای در نوشته های [10] – [1] مطالعه شده است. در [1] و [2]، مسئله کنترل قدرت در یک سیگنال max-min با معیار نرخ plus-noise تداخلی مورد مطالعه قرار گرفته است و مرزهای عملکرد الگوریتم های کنترل قدرت به دست آمده است. مشکل طراحی فرستنده precoder که نرخ حداقل را برای کاربران شبکه چند ورودی_یک خروجی (MISO) حداکثر می کند نیز در [6] – [3] مورد مطالعه قرار گرفته است. نویسندگان [7] بدترین حالت موضوع SINR را به یک محدودیت قدرت در ماتریس precoder طراحی در یک MIMO-IC افزایش دادند و نشان دادند که این مشکل می تواند با استفاده از بسته های بهینه سازی مخروطی استاندارد حل شود. نویسندگان [17] طرح precoder عادلانه max-min را در یک IC تک ورودی چند خروجی درنظر گرفتند(SIMO) و نشان دادند که این مشکل می تواند در زمان چند جمله ای حل شده باشد. در [8] نویسندگان مسئله عادلانه max-min در MIMO-IC را به عنوان مسئله پیدا کردن فرستنده_گیرنده بهینه جهانی که SINR مینیمم را برای تمام کاربران ماکزیمم می کند از نو طرح کردند. آنها نشان دادند که وقتی هر فرستنده (گیرنده) مجهز به بیش از یک آنتن باشد و هر گیرنده (فرستنده) مجهز به بیش از دو آنتن باشد، مسئله به شدت NP-hard است. برای مقابله با این مشکل آنها دو الگوریتم که مسئله NP-hard اصلی را به یک سری زیرمجموعه های محدب تجزیه می کند پیشنهاد دادند. در [9] و [10]، نویسندگان مسئله طراحی precoder خطی را برای MIMO-IC تحت یک معیار عادلانه max-min در نظر گرفتند و نشان دادند که وقتی حداقل دو آنتن در هر فرستنده و گیرنده وجود دارد ، مسئله به کلاس مسئله های NP-hard تعلق می گیرد. آنها الگوریتمی که راه حل تقریبی مشکل اصلی را محاسبه می کند پیشنهاد دادند. توجه داشته باشید که در کارهای فوق ماتریس های precoder برای مواردی که تعداد علامت ها در یک جریانی که به طور پیشین شناخته شده فرض شده است طراحی شده اند.
در این مقاله، طرح precoder تداخلی را برای حالت چند ورودی چند خروجی (MIMO) در نظر گرفتیم. هدف ما طراحی ماتریس کوواریانس انتقال (تعداد علامت های انتقالی که می توانند ناشناخته باشند) تحت یک معیار عادلانه max-min برای سیستم ها با استفاده از گیرنده های خطای مربع میانگین مینیمم خطی مرسوم (LMMSE)است. ما یک الگوریتم کارآمد محاسباتی مبتنی بر تکنیک Minorization-maximization (MM) 1 را برای به دست آوردن راه حل های کیفی مسئله طراحی پیشنهاد می کنیم. راه حل های به دست آمده نقاط ثابت مسئله در شرایط معمولی است. در مقایسه با [9] و [10]، ما بیشتر یک مورد اصلی را با طراحی ماتریس های کوواریانس precoder در نظر می گیریم، که به معنی تعداد مطلوبی از علامت ها در یک جریان است همچنین به عنوان یک نتیجه جانبی به دست آمده است. ما همچنین الگوریتم خود را به موردی که در آن عدم قطعیت در ماتریس کوواریانس نویز یا در CSI وجود دارد گسترش می دهیم.
بقیه مقاله به شرح زیر است: مدل سیگنال و سیستم همراه با مسائل مربوط به طراحی کوواریانس precoder max-min در بخش دوم شرح داده شده است. روش پیشنهادی برای طراحی کوواریانس های Precoder و به ویژه ماتریس های Precoder تحت معیار عادلانه max-min در بخش سوم باز شده است. طراحی Precoder تحت کوواریانس نویز و CSI ناقص در بخش چهارم در نظر گرفته شده اند. نتایج عددی در بخش پنج ارائه شده است و، در نهایت، نتیجه گیری در بخش ششم آورده شده است.

Abstract

We address the problem of linear precoder (beamformer) design in a multiple-input multiple-output interference channel (MIMO-IC). The aim is to design the transmit covariance matrices in order to achieve max-min utility fairness for all users. The corresponding optimization problem is non-convex and NP-hard in general. We devise an efficient algorithm based on the minorization-maximization (MM) technique to obtain quality solutions to this problem. The proposed method solves a second-order cone convex program (SOCP) at each iteration and converges to a stationary point of the problem under mild conditions. We also extend our algorithm to the case where there are uncertainties in the noise covariance matrices or channel state information (CSI). Simulation results show the effectiveness of the proposed method compared with its main competitor.

1- Introduction

We consider the linear precoder design problem in a MIMO interference channel in which a set of transmitter-receiver pairs communicate over a shared (time or frequency) resource. The precoder matrices can be designed to improve the network performance from a sum rate or minimum rate (max-min fairness) point of view [1]–[16].

The problem of linear transceiver design under the max-min fairness criterion has been widely studied in the literature [1]– [10]. In [1] and [2], the power control problem under a maxmin signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) criterion has been studied and performance bounds for power control algorithms have been obtained. The problem of designing the transmitter precoder that maximizes the minimum rate of users in a multiple-input single-output (MISO) network is also studied in [3]–[6]. The authors of [7] maximized the worst case SINR subject to a power constraint on the design precoder matrices in a MIMO-IC and showed this problem can be solved using standard conic optimization packages. The authors of [17] considered the max-min fairness precoder design in a single-input multiple-output (SIMO) IC and showed that this problem can be solved in polynomial time. In [8], the authors recast the max-min fairness problem in MIMO-IC as the problem of finding the globally optimal transceiver that maximizes the minimum SINR among all users. They showed that when each transmitter (receiver) is equipped with more than one antenna and each receiver (transmitter) is equipped with more than two antennas, the problem is strongly NPhard. To deal with the problem they proposed two algorithms which decompose the original NP-hard problem into a series of convex subproblems. In [9] and [10], the authors considered the problem of linear precoder design for MIMO-IC under a max-min fairness criterion and showed that when there are at least two antennas at each transmitter and receiver, the problem belongs to a class of NP-hard problems. They proposed an algorithm that computes an approximate solution to the original problem. Note that in the aforementioned works, the precoder matrices are designed for the cases in which the number of symbols in a stream is assumed to be apriori known.

In this paper, we consider the precoder design for multipleinput multiple-output (MIMO) interference channels. We aim to design the transmit covariance matrices (the number of transmitted symbols can be unknown) under a max-min fairness criterion for systems using the conventional linear minimum mean square error (LMMSE) receivers. We propose a computationally efficient algorithm based on the Minorizationmaximization (MM)1 technique to obtain quality solutions to this design problem. The obtained solutions are stationary points of the problem under mild conditions. Compared with [9] and [10], we consider a more general case by designing the precoder covariance matrices, which means that the optimal number of symbols in a stream is also obtained as a byproduct. We also extend our algorithm to the case where there are uncertainties in the noise covariance matrices or in the CSI.

The rest of the paper is organized as follows. The signal and system model along with the associated max-min precoder covariance design problem are described in Section II. The proposed method for designing the precoder covariances and , in particular, the precoder matrices under the max-min fairness criterion is derived in Section III. Precoder design under noise covariance uncertainty and imperfect CSI is considered in Section IV. Numerical results are provided in Section V and, finally, conclusions are drawn in Section VI.

زیرساخت IOT برای سیستم های انتقال قدرت بی سیم

The Internet of Things Infrastructure for Wireless Power Transfer 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

زیرساخت IOT برای سیستم های انتقال قدرت بی سیم

The Internet of Things Infrastructure for Wireless Power Transfer 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.

ایجاد لیزر بریلوئن با آرایه توری براگ فیبری حک شده در فیبر نوری مخروطی تک مد 

Brillouin lasing in single-mode tapered optical fiber with inscribed fiber Bragg grating array

• 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

ایجاد لیزر بریلوئن با آرایه توری براگ فیبری حک شده در فیبر نوری مخروطی تک مد

Brillouin lasing in single-mode tapered optical fiber with inscribed fiber Bragg grating array

• 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.

طرح مدیریت توزیع اعتماد برای انتقال اطلاعات در ارتباطات اضطراری ماهواره ای شبكه DTN

A Distributed Trust Management Scheme for Data Forwarding in Satellite DTN Emergency Communications

چکیده
1 آثار مرتبط
الف مدیریت اعتماد در شبكه هاي نظير به نظير و WSN
ب مدیریت اعتماد در شبکه های ادهاک
ج مدیریت اعتماد در شبكه هاي DTN
د خلاصه و چالش های تحقیق
2 مقدمات
الف مدل سیستم
ب مدل حمله
3 مدل اعتماد پیشنهادی
الف اعتماد برخورد مستقیم
ب اعتماد توصیه شده
ج ارزش اعتماد كلي
د تصمیم گیری ارسال
4 ارزیابی عملكرد
الف تاثیر سوء رفتار پیام بر الگوهای انگیزش در PDM
ب مقایسه سوء رفتار رهاسازي پیام با رویکردهای متفاوت
ج به روز رسانی ارزش اعتماد
5 نتیجه گيري
منابع

چکیده 

زمانی که  ساير سیستم های ارتباطی خراب شده یا داراي ترافيك شديد باشند، ارتباطات ماهواره ای می توانند استفاده شوند. ماهواره های ديده¬باني زمين و شبکه های مقاوم در برابر تاخیر / خرابي، فناوری هایی هستند که می توانند براي ارتباطات اضطراری به هم پيوسته‌اي به منظور عملیات‌هاي جبران فاجعه فراهم آورند. شبكه‌هاي DTN از مکانیزم ذخيره- حمل – انتقال  براي ارسال پیام ها از طریق گره های واسطه به گره مقصد استفاده می کنند.  قابلیت اطمینان پیام های رله از طریق گره های چند هاب مشکل بزرگی در شبكه‌هاي DTN به علت عدم اتصال پايدار است. این ویژگی های شبکه باعث می شود تا شبكه‌هاي DTN به سختي به همکاری گره های مجاور برای تحویل موفقیت آمیز بسته ها اعتماد نمايند. با این حال، وجود گره های داراي عملكرد بدخواهانه و خودخواهانه تأثیر زیادی بر عملکرد شبکه دارد. در این مقاله، ما یک طرح مدیریت اعتماد غیرمتمرکز (DTMS ) را  براي فیلتر کردن گره های مخرب در شبكه‌هاي DTN طراحي نموده ايم. در ابتدا، تعداد مدارک انتقال يافته با میزان مصرف انرژی گره ها برای قاعده‌مند ساختن اعتماد مستقیم ترکیب شده است. سپس، يك اعتماد توصيه شده از روي اعتماد غیر مستقیم، اعتبار توصیه شده  و آشنایی توصیه شده محاسبه شده است. اعتبار و آشنایی توصیه شده، اعتماد توصیه های کلی را توسط فيلتر توصيه‌هاي نادرست بهبود می بخشند. تجزیه و تحلیل تطبیقی طرح DTMS بر خلاف طرح نظارت تعاونی ( CWS)، مدل اعتماد مبتنی بر توصیه (RBTM) و پروتکل پخش و انتظار  Spray&  انجام شده است. نتایج نشان می دهد که طرح DTMS می تواند به طور موثر به رفتارهای مخرب در شبكه هاي DTN، از جمله حملات نسبت به اعتماد، بپردازد.

شبکه های مقاوم در برابر تأخير/ تداخل (DTNs) معماری‌هاي شبکه ای هستند که برای مقابله با اتصال متناوب و تاخیر طولانی در شبکه های بی سیم توسعه یافته اند. بر خلاف شبكه سنتی كه در آن بسته ها در امتداد لینک های ثابت بارگذاری می شوند، شبكه هاي DTN از رویکرد ذخیره و انتقال برای غلبه بر فقدان مسیرهای انتها به انتها استفاده مي‌كنند [1]، [2]. شبکه های DTN داراي گره هایی با منابع محدود مانند فضای بافر و قدرت هستند. این محدودیت ها در منابع، علاوه بر پراكندگي و تحرک این گره ها اغلب باعث اتصالات متناوب می شود. این کاربرد شبکه  DTN طیف گسترده ای از حوزه ها از جمله شبکه زیر آب (UWNs )، شبکه های سوئیچ بسته (PSNS )، شبکه های ادهاک وسائل نقلیه ، کاربردهای نظامی موقت و بازیابی از حادثه و عملیات های نجات را پوشش می دهد [3]، [4].

5 نتیجه گيري

در شبكه هاي DTN، مدل اعتماد در کاهش رفتارهای مسیریابی از گره های آسیب دیده مهم است. شایع ترین سوء رفتار مسیریابی در DTN، رهاسازي پیام است که عملکرد شبکه را کاهش می دهد. بنابراین، برای مقابله با این سوء رفتار مسیریابی، یک مکانیزم تشخیص مناسب و کارآمد مورد نیاز است.در این مقاله، یک طرح مدیریت اعتماد غیرمتمرکز برای شبكه هاي DTN اطلاع رساني حادثه طراحی و تأیید شده است. طرح پیشنهادی، رفتار ارسال گره ها و میزان مصرف انرژی آنها را برای محاسبه اعتماد مستقیم ترکیب می کند. اطلاعات ثانويه از گره های محل حادثه نیز در مدل اعتماد به عنوان اعتماد توصيه شده گنجانده مي‌شود. اعتماد توصيه شده شامل اعتماد غیرمستقیم، اعتبار و آشنایی توصيه شده است که يك رويداد مبتني بر اعتماد است. نتایج شبیه سازی گسترده نشان می دهد که طرح DTMS به طور موثری سوء رفتار مسیریابی مانند حملات رهاسازي بسته و حملات تباني را کاهش می دهد. در كار تحقيقاتي آینده ، ما از راه حل‌هايي مانند با استفاده از مدخل شبكه DTN برای کاهش مصرف انرژی در طول محاسبات اعتماد مستقیم و توصیه شده استفاده مي‌نماييم.

Abstract 

Satellite communications can be used when other communication systems are either destroyed or overloaded. Observation satellites and delay/disruption tolerant networks (DTNs) are technologies that can be interconnected to provide emergency communication for disaster recovery operations. DTNs use a store-carry-forward mechanism to forward messages through intermediary nodes to the destination node. The reliability of relaying messages through multi-hop nodes poses a significant problem in DTNs due to lack of consistent connectivity. These network characteristics make DTNs to heavily rely on the cooperation of neighboring nodes for the successful delivery of packets. However, the presence of malicious or selfish nodes will have a great impact on the network performance. In this paper, we design a decentralized trust management scheme (DTMS) to filter out malicious nodes in DTNs. First, the number of forwarding evidence is combined with the energy consumption rate of the nodes to formulate direct trust. Then, a recommendation trust is computed from the indirect trust, recommendation credibility, and recommendation familiarity. Recommendation credibility and familiarity improve the overall recommendation trust by filtering out dishonest recommendations. A comparative analysis of DTMS is performed against a cooperative watchdog scheme, recommendation based trust model, and spray and wait protocol. The results show that DTMS can effectively deal with malicious behaviors in DTNs including trust related attacks.

Delay/Disruption Tolerant Networks (DTNs) are network architectures developed to cope with intermittent connectivity and long delays in wireless networks. Unlike traditional networks where packets are forwarded along fixed links, DTNs use a store-and-forward approach to overcome the lack of endto-end paths [1], [2]. DTNs comprise of nodes with limited resources such as buffer space and power. These constraints in resources, in addition to the sparsity and mobility of these nodes often result in intermittent connectivities. The application of DTN spans across a wide range of domains including Under-Water Networks (UWNs), Pocket Switched Networks (PSNs), Vehicular Ad-hoc Networks, Military applications and Disaster recovery and rescue operations [3], [4].

V CONCLUSION

In DTNs, trust models have become important in mitigating routing behaviour from compromised nodes. The most common routing misbehaviour in DTN is message dropping which degrades the network performance. Therefore, an adequate and efficient detection mechanism is required to mitigate this routing misbehaviour. In this paper, a decentralised trust management scheme has been designed and validated for mobility-aware DTNs. The proposed scheme combines the forwarding behaviour of nodes and their energy consumption rate to compute direct trust. Second-hand information from neighbouring nodes are also incorporated into the trust model as recommendation trust. The recommendation trust incorporates indirect trust, recommendation credibility and familiarity which is an event based trust. Extensive simulation results show that DTMS effectively mitigates routing misbehaviour such as packet dropping attacks and colluding attacks. In our future work, we will exploit solutions such as using DTN gateways to reduce energy consumption during the computation of direct and recommendation trust.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

طرح مدیریت توزیع اعتماد برای انتقال اطلاعات در ارتباطات اضطراری ماهواره ای شبكه DTN

A Distributed Trust Management Scheme for Data Forwarding in Satellite DTN Emergency Communications