27809

طراحي معماري مناسب مديريت هوشمند بحران در شهرهاي هوشمند با تمركز بر تامين امنيت داده مبتني بر شبكه هاي مخابراتي تركيبي ماهواره اي – زميني (نسل پنجم)

كارشناسي ارشد

مهندسي فناوري اطلاعات

1401-02

1401/08/22

دكتر محمد فتحيان

مهندسي صنايع

مديريت هوشمند بحران يكي از نشانه‌هاي مهم شهرهاي هوشمند مي‌باشد. مفهوم هوشمندي در مديريت هوشمند بحران بدين معنا است كه ارتباطات در اين حوزه به صورت گسترده حضور داشته باشد و در هنگام رخ دادن بحران هم بتوان به راحتي به تبادل داده و اطلاعات پرداخت، چرا كه حجم تبادل داده در هنگام بحران، نسبت به شرايط عادي افزايش پيدا مي كند. بدون شك براي افزايش ارتباطات بايد زيرساخت هاي ارتباطي گسترش پيدا كنند، اما زماني كه مسئله بحران مطرح است، زيرساخت هاي فعلي و سنتي به تنهايي نمي توانند ارتباطات در هنگام بحران را تضمين كنند، به همين دليل بايد به سراغ رويكردهاي جديدي براي توسعه زيرساخت هاي ارتباطي رفت. يكي از رويكردهايي كه در چند سال اخير در كشورهاي توسعه يافته مطرح شده، رويكرد توسعه زيرساخت ارتباطي به صورت تركيبي از شبكه‌هاي ماهواره‌اي و زميني مي باشد. پژوهش‌هايي نيز براي توسعه چنين زيرساختي انجام شده اما هيچ يك از اين پژوهش‌ها هنوز به صورت كاربرد عمومي مورد استفاده قرار نگرفته و علاوه بر اين هنوز نيازمند توسعه بيشتر مي‌باشند. يكي از بخش‌هايي كه در اين پژوهش‌ها به توسعه بيشتر نياز دارد، بررسي عملكرد شبكه‌هاي ماهواره‌اي و زميني جديد از جمله ماهواره‌هاي سطح LEO و شبكه هاي موبايلي 5G در كنار ساير شبكه‌هاي مخابراتي موجود در اين پژوهش‌ها مي‌باشد. علاوه بر اين، بررسي امنيت سايبري و امنيت تبادل داده‌ها در شبكه‌هاي مخابراتي تركيبي به خصوص در موضوع مديريت هوشمند بحران نيز بسيار مهم است. چرا كه در هنگام بحران، احتمال نقض امنيت، حملات سايبري و سرقت داده نيز افزايش مي بايد. به همين دليل امنيت ارتباطات و داده‌هايي كه تبادل مي شوند، اهميت بيشتري پيدا مي‌كند. در همين راستا، اين پژوهش سعي كرده با در نظر گرفتن يك شبكه مخابراتي تركيبي ماهواره‌اي – زميني، موضوعات ذكر شده را براي آن بررسي كند و در جهت بهبود اين شبكه‌ها گام بردارد. اين پژوهش به بررسي عملكرد ماهواره‌هاي سطح LEO و شبكه موبايلي 5G در يك شبكه مخابراتي تركيبي متشكل از شبكه هاي ماهواره‌اي MEO و GEO و شبكه موبايلي 4G پرداخته و سعي كرده با بهبود اين شبكه، عملكرد آن را براي حوزه مديريت هوشمند بحران بهبود دهد. در اين پژوهش تاثير فناوري هاي NFV و SDN براي يكپارچه سازي شبكه هاي مخابراتي زميني و ماهواره اي نيز بررسي شده است. علاوه بر اين يكي از اهداف مهم اين پژوهش، پرداختن به مسئله امنيت سايبري و امنيت تبادل داده در شبكه تركيبي بهبود يافته بوده است كه در همين راستا راهكارهايي براي تامين امنيت در شبكه تركيبي بهبود يافته معرفي شده و تاثير فناوري‌هاي NFV و SDN براي استفاده از اين راهكارها در اين شبكه تركيبي نيز بررسي شده‌است. در انتها نتايج حاصل از اين پژوهش به يك معماري امن براي توسعه شبكه‌هاي مخابراتي تركيبي ماهواره اي – زميني ختم شد كه مي‌تواند در زمان بحران عملكرد مناسبي ارائه دهد و امنيت داده‌هاي تبادل شده را تامين كند.

1401/11/10

Designing a suitable architecture for Smart Disaster management in smart cities with a focus on providing data security based on Hybrid satellite-terrestrial telecommunication networks (fifth generation)

11/13/2023 12:00:00 AM

Smart Disaster management is one of the signs of smart cities. The concept of intelligence in smart diaster management means that communication in this field should be widely present and when a diaster occurs, it can be easily exchanged data and information, because the volume of data exchange in times of disaster is greater than in normal conditions. Undoubtedly, to increase communication, communication infrastructures must be expanded, but when the issue of disaster is raised, the current and traditional infrastructures alone cannot guarantee communication in times of disaster, for this reason, it is necessary to find new approaches for the development of communication infrastructure. One of the approaches proposed in the last few years in developed countries is the approach of developing communication infrastructure in the form of a combination of satellite and terrestrial networks. Researches have also been conducted to develop such an infrastructure, but none of these researches have yet been used in general application, and in addition, they still need further development. One of the parts that needs further development in these researches is to investigate the performance of new satellite and terrestrial networks, including LEO-level satellites and 5G mobile networks, along with other existing telecommunication networks in these researches. In addition, examining cyber security and data exchange security in hybrid telecommunication networks is also very important, especially in the issue of smart disaster management. Because during a disaster, the possibility of security breaches, cyber attacks and data theft should also increase. For this reason, the security of communication and data that is exchanged becomes more important. In this regard, this research has tried to examine the mentioned issues by considering a hybrid satellite-terrestrial telecommunication network and take steps to improve these networks. This research investigated the performance of LEO level satellites and 5G mobile network in a hybrid telecommunication network consisting of MEO and GEO satellite networks and 4G mobile network and tried to improve its performance for the field of smart disaster management by improving this network. In this research, the impact of NFV and SDN technologies for the integration of terrestrial and satellite telecommunication networks has also been investigated. In addition, one of the important goals of this research has been to address the issue of cyber security and data exchange security in the improved hybrid network, in this regard, solutions to provide security in the improved hybrid network have been introduced and the impact of NFV and SDN technologies to use these solutions have also been investigated in this hybrid network. In the end, we concluded from this research that we need a secure architecture for the development of hybrid satellite-terrestrial telecommunication networks that can provide proper performance in times of disaster and ensure the security of exchanged data.

اينترنت اشياء , امنيت داده , امنيت سايبري , شبكه هاي مخابراتي تركيبي ماهواره اي-زميني , مديريت هوشمند بحران , ماهواره هاي سطح لئو , شبكه هاي موبايلي 5جي

Internet of things (IoT) , data security , cyber security , Hybrid satellite-terrestrial telecommunication networks , Smart Disaster management , LEO satellites , 5G mobile networks

Masoud Vaez

Dr. Mohammad Fathian