طراحی و پیاده سازی سخت افزاری دیواره آتش منطبق با کاربرد عملی در ماهواره های مخابراتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد الکترونیک، دانشگاه شهید بهشتی

2 دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، استادیار، دکترای برق

3 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم وصنعت ایران

چکیده

شبکه های ماهواره ای حوزه ای در حال گسترش است،که از زمان ساخت اولین ماهواره مخابراتی رشد قابل توجهی داشته است. با افزایش پهنای باند و تقاضاهای مخابراتی متحرک درآینده، ماهواره، انتخابی مناسب و منطقی برای ایجاد پهنای باند وسیعتر و پوشش جهانی ورای توانمندی های شبکه های زمینی به شمار می رود. این زمینه از فناوری افق روشنی در آینده خواهد داشت. بنابراین ارتباط شبکه آنها با شبکه زمینی و پروتکل ها بخش عمده ای از شبکه ای کردن ماهواره ها را تشکیل می دهد. هدف نهایی از شبکه سازی ماهواره ایجاد خدمات و کاربردهاست. در این میان برقراری امنیت اطلاعات ارسالی بین ماهواره و ایستگاه های زمینی دارای اهمیت فراوان است.یکی از عناصری که امنیت را در شبکه برقرار می سازد دیواره آتش است. ما دراین مقاله به ارائه کی دیواره آتش سخت افزاری و پیاده سازی آن با زبان VHDL برروی FPGA می پردازیم. سامانه طراحی شده در این مقاله دارای سرعت و کارآیی بالا، مصرف توان کم و فضای اشغال شده اندکی می باشد. برای افزایش سرعت پردازش و کاهش حجم سیگنالینگ در ارتباط با حافظه های خارجی متصل شده به FPGA که چندین برابر کندتر از سرعت پردازش FPGA ها می باشند، در این طراحی از حافظه های توکار (EMBEDDED) خود FPGA استفاده شده است و با تکنیک پایپلاینی نیز در هم آمیخته است و کارآیی و سرعت بالا در عین مصرف توان کم حاصل گردیده است. مزایای این معماری پیشنهادی، گلوگاه های پردازشی مانند سرعت را برطرف می نماید و استفاده آن را در ماهواره های مخابراتی امکان پذیر می سازد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Designing and Hardware Implementation of Firewall in Accordance with Practical Application of Communicative Satellites

نویسندگان [English]

  • Amir Chegini 1
  • Kian Keyghobad 2
  • Jafar Fahim 3
1 Beheshti Uni
2 Malek Uni
3 IUST Uni
چکیده [English]

Satellite networks of a field have been improving and flourishing since the first communicative satellite had been made. By the increase of the need for mobile communication in the future, Making wide bandwidth and global covering with a suitable and logical selected satellite are assumed to be beyond the ground capabilities. Therefore their network communication with ground network and protocols would consist the major part of networking the satellites. Amongst these things, having the sent information security created between the satellite and ground stations is really important. Firewall is one of the elements which provides security in the network. In this paper we are going to present a hardware firewall and it’s implementation with VHDL language on FPGA.We will show you that the designed system in this paper not only does have high speed and performance but also has both low power consumption and low utilized space. To increase the processing speed and reduce the signaling volume related to external memories, which are linked to FPGA are many times slower than the processing speed of FPGA, we have used and applied embedded memories of FPGA in this design, have mixed it with pipeline technique, so have reached a high performance within low power consumption. The advantages of this proposed architecture have solved the processing bottlenecks and have made it plausible to be used in the communicative satellites.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Communication Satellite
  • Firewall
  • Pipeline
  • Hardware Implementation
  • VHDL
  • FPGA