I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8 ,   p p .   2 5 9 ~ 2 7 0   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v8 i 1 . p p 2 5 9 - 2 7 0          259       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Presenta tion  o a n Algo rith m   f o r S ecure  Da ta Tra nsm iss io b a sed  o n O p ti m a l  Route  Selec tion  d uring  Elect ro m a g netic  Interfe rence  Occ urrence       A.   H .   P o urs o lt a M o ha m m a di 1 ,   M .   C hehel   A m ira ni 2 ,   F .   F a g hih i 3   1, 2 De p a rtm e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Urm F ia Un iv e rsit y ,   Ur m i a ,   Ira n   3 S c ien c e   a n d   Re se a rc h   Bra n c h ,   Is lam i c   A z a d   Un iv e rsit y ,   Teh ra n ,   Ir a n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 1 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J u l   2 2 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Dec   1 1 ,   2 0 1 7     T h is  p a p e p r o p o se a   c o m p re h e n siv e   a lg o rit h m   f o se c u re   d a ta  tra n sm issio n   v ia  c o m m u n ica ti o n   c o n d u c to rs  c o n sid e ri n g   ro u te  o p ti m iza ti o n ,   sh ield in g   a n d   d a ta  a u th e n ti c a ti o n .   Us in g   o f   a p p ro p riate   c o d i n g   m e th o d   c a u se m o re   e ff ici e n c y   f o su g g e ste d   a l g o rit h m   d u rin g   e lec tro m a g n e ti c   f i e ld   a tt a c k   o c c u rre n c e .   In   th is  p a p e r,   M OM   sim u latio n   v ia  F IKO   so f tw a re   i d o n e   f o f ield   d istri b u ti o n .   Du e   to   c rit ica situ a ti o n   o f   m a l f u n c ti o n i n g   o d a ta   tran sf e rrin g ,   a p p ro p riate   sh iel d   is  d e sig n e d   a n d   e x a m in e d   b y   sh ield in g   e ffe c ti v e n e ss   (S E)  c rit e rio n   re su l ted   o f   M OM  sim u latio n f in a ll y   to   a c h iev e   re li a b il it y   o f   d a ta   se c u rit y ,   M A C   h a sh   f u n c ti o n   is  u se d   f o sp a c e   w it h   f i e ld   a tt a c k   p ro b a b il i ty ,   tu rb o   c o d e   is  e m p lo y e d .   K ey w o r d :   E lectr o m a g n etic  i n ter f er e n ce   MA C   h a s h   f u n c tio n   Op ti m al  r o u te  s e lectio n   Secu r d ata  tr an s m i s s io n   S h ield i n g   e f f ec ti v en e s s     Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A .   H.   P o u r s o ltan   Mo h a m m ad i   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,     Ur m ia  U n iv er s it y ,     Ur m ia - I r an .   E m ail: a h . p o u r s o ltan @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     As  d ig ital  s y s te m s   m o v to   ev er   i n cr ea s i n g   o p er ati n g   f r e q u en cie s .   E lectr o m a g n e tic  i n ter f er en ce   ( E MI )   g ets  in cr ea s in g l y   d if f ic u lt  to   p r ed ict  [ 1 ] ,   [ 3 ] .   A n al y tic al  m et h o d s   h a v b ee n   d ev e lo p ed   to   esti m ate  E MI   b y   clo s ed   f o r m al s   [ 2 ] ,   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   T o   ac h iev elec tr o m ag n etic   co m p atib il it y   ( E MC),   co n d u ct ed   e m is s io n s   f r o m   s w itc h in g   p o w er   co n v er ter s ,   cir cu it  b r ea k er ,   an d   etc.   Sh o u ld   co m p l y   w it h   th E MI   r e g u lato r y   li m i ts   [ 6 - 9 ] .   Du to   t h r es u lt s   s u s ce p tib ilit y   in v est ig at io n s   in   co m b i n atio n   w it h   t h k n o w n   ca p ab ilit ies  o f   a v ailab le   in te n tio n al  elec tr o m ag n etic  i n ter f er en ce   ( I E MI )   s o u r ce s ,   it   b ec o m o b v io u s   th at  i is   n ec ess ar y   to   p r o tect  cr itical  s y s te m an d   i n f r a s tr u ct u r [ 1 0 - 1 2 ] .   I n   C y b er - P h y s ica Net w o r k ed   S y s te m   ( C P NS) ,   th er ar t w o   m a in   asp ec ts E MI   a n d   Fal s d ata  i n j ec tio n   [ 1 3 ] .   s o ,   f o r   d esig n i n g   s y s te m   w i th   attac k   p r o b ab i lit y   o p ti m ized   r o u t e   s elec tio n   to   ac h ie v m a x i m u m   ab ilit y   a g ai n s E MI   m u s t   b p r o v id ed   f o r   ca v it y   w ith   tr an s m is s io n   co n d u cto r s ,   ap p r o p r iate  r o u te   s elec tio n   ca n   b d o n v ia  An al y tical  Hier ar ch y   P r o ce s s   ( A HP ) ,   Fu s s y   A HP ,   A r ti f icial   Neu r al   Net w o r k   ( ANN) ,   etc.   th AHP   ap p r o ac h   is   f lex ib le  b u W ell - Str u ct u r ed   m e th o d o lo g y   to   an al y ze   an d   s o lv e   co m p le x   d e cisi o n   p r o b le m s   b y   s tr u ct u r in g   t h e m   i n to   h ier ar ch ical  f r a m e w o r k   [ 1 4 - 1 6 ] .   A n   i m p o r tan p ar a m eter   o f   AHP   cr iter ia  f o r   r o u te  s elec tio n   in   p r o p o s ed   p r o b lem   is   E MI .   So   u s in g   s u i tab le   n u m er ical  m et h o d   s h o u ld   b e m p lo y ed Nu m er ical  tec h n i q u es.  e. g . . .   FDT D.   Me th o d   o f   Mo m e n t s   ( MO M)   an d   h y b r id   m eth o d s   h a v b ee n   ap p lied   as  g e n er al  s o l u tio n s   to   ar b itra r ily   s h ap ed   ap er tu r es,  a ch iev in g   e x ce lle n t   ag r ee m e n w it h   m ea s u r e m e n t s .   Am o n g   all  o f   t h ese  n u m er i ca tech n iq u es.  MO i s   esp ec iall y   e f f icien f o r   s o lv i n g   o p en - s p ac r ad iat io n   p r o b lem s   [ 1 7 - 2 0 ] .   T h er ef o r f lu x   d is tr ib u tio n   in   ca v it y   is   o b tain ab le  as  i n p u t   p ar am eter   o f   s af r o u te  s elec ti o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 8   :   2 5 9     2 7 0   260   A l s o ,   th s h ield i n g   e f f icie n c y   o f   an   e n clo s u r is   s p ec i f ie d   b y   t h Sh ield in g   E f f ec ti v e n es s   ( SE) ,   d ef in ed   a s   t h r atio   o f   th e le ctr ic/ m a g n et ic  f ield   at  a n   o b s e r v atio n   p o in w it h o u t   an d   w i t h   t h e n clo s u r e[ 1 7 ] ,   [2 1 - 2 7 ] .   T o   ac h iev m o v e   s e cu r it y   u s o f   t u r b o   co d es  i n   P h y s ical - la y er   Net w o r k   C o d in g   ( P NC )   s y s te m   to   en s u r r eliab le  co m m u n icat i o n   is   s u g g e s ted .   Ho w e v er ,   f o r   m o r co n tr ib u tio n   B it - E r r o r - R ate  ( B E R )   p er f o r m a n ce   f o r   p r o p o s ed   p r o b le m   m a s b s i m u la ted   [ 28 3 0 ] .   Fin d la y ,   Me s s ag Au t h en tic atio n   C o d ( MA C )   h as h   f u n ctio n   ar s u itab le  m eth o d   f o r   d ata  au th e n tica tio n   d u r in g   f al s d ata  in f ec tio n   [ 3 1 - 34 ] .   I n   th is   p ap er ,   an   en clo s u r i n cl u d in g   tr an s m is s io n   co n d u cto r   is   s tu d ied   d u r in g   I E MI .   Firstl y   b y   u s i n g   o f   MO M,   f ield   s i m u lat io n   w ill  b d o n w it h   t h h elp   o f   FIK s o f t w ar e,   s ec o n d l y ,   f ield   d is tr ib u t io n   is   g iv en   to   in p u d ata  f o r   w ei g h ti n g   o f   AHP   m e th o d .   Af ter   R o u te  Se lec tio n   o f   C o m m u n ica tio n   C o n d u cto r ,   C o d in g   an d   Au t h en ticatio n   tech n iq u is   ap p lied   as a   co n tr ib u tio n   o f   co m p r e h en s i v ap p r o ac h .   Fo r   p r o p o s ed   I E M I   o f   C P NS.         2.   CALCU L A T I O NS  AND  SI M UL AT I O NS F O F I E L DIS T RIB U T I O N :   P r elim i n ar ies  o f   s h ield in g   e f f e ctiv e n ess   ca lc u la t io n   v ia  MO f o r m u latio n .   I n   th i s   s ec tio n ,   Sh ield in g   E f f ec tiv e n es s   ( SE)   ca lcu la tio n   f o r   e n clo s u r s y s te m   is   d is c u s s ed .   Firs tl y ,   MO M   f o r m u la ti o n   is   g iv e n .   T h e n ,   SE  f o r m u la  f o r   en clo s u r a n d   ca v it y   is   e x p lain ed .   Fi n a ll y ,   f o r   i n v e s ti g ated   en clo s u r e,   f ield   v ia   MO M   s i m u lat io n   s o f t w ar is   d o n e.       2 . 1 .   M O M   S i m ula t io n   T o   a p p ly   t h b o u n d ar y   co n d itio n   f o r   th elec tr ic  f ie ld   ca lcu latio n   o n   t h s u r f ac o f   t h s a m p le   en clo s u r e,   th in teg r al  eq u at io n   is   u s ed   as b elo w   [ 1 7 ] .                                                                                         ̂                                                                                                              ( 1 )                                                                                         S y m b o      s h o w s   t h co n v o lu tio n   p r o d u ct  f o r   in te g r al  o p er a tio n ;                                         ar th elec tr ic  d y ad ic  Gr ee n s   f u n ctio n s   e x cited   b y   th m a g n etic  a n d   elec tr ic  cu r r en d en s ities   in   th f r ee   s p ac e,   r esp ec tiv ely an d     ̂   is   th o u t w ar d   u n i v ec to r   n o r m al  to   th en clo s u r e’ s   s u r f ac e.   T h elec tr ic  f ield                        at  th p o s itio n   o f   th e x citatio n /o b s er v atio n                                   an d   m ag n etic  f ield             o n   th e   ex ter io r   s u r f ac o f   th ap er t u r w er ca lcu lated   u s i n g   th b e lo w   i n teg r al  f o r m u la:     [                                     ]         *                                                                                                                   +     [                                   ]               ( 2 )                                            A r t h m a g n e tic  d y ad ic  Gr ee n s   f u n ctio n s   e x cited   b y   t h m ag n etic   an d   elec tr ic   cu r r en t   d en s itie s   i n   t h f r ee   s p ac e,   r esp ec tiv el y .   So ,   f o r   elec tr o m ag n et ic  d is tr ib u tio n   f o r   ca v it y   w i th   c ir cu lar   o r   r ec tan g u lar   ap er tu r Min ed   P o ten tial I n teg r al  E q u at io n   ( M P I E )   as b el o w   f o r m u la  m u s t b s o lv ed ;       ̂   (       (                 )                                            (                         )                                  (                           )                   )                               ( 3 )       {                                      [                           ]                                  (               [                           ] )         (                 )                                                                      (                         )       (                 )     [                           ]                           Usi n g   MO [ 1 ]   f o r   f ield   d is tr ib u tio n   o f   t h s u r f ac o f   t h en clo s u r w ith   ap er tu r b o th   e x ter io r   an d   in ter io r ,   p r o v id MP I E   is   s o lv ed .   I n   t h is   w a y ,   m e s h   ce lls   m u s b cr ea ted   b y   d i v id i n g   th s u r f ac o f   en clo s u r e.   T h en   elec tr ic  an d   m ag n etic  c u r r en d en s itie s   d is tr ib u tio n   s h o u ld   b co m p u ted   th at  t h e y   ca n   b ex p an d ed   in   ter m s   o f   Vec to r   R o o f - T o p   b asic f u n ct i o n   [ 1 7 ] .             ́                                   ́                                                                 ( 4 )             ́                           ́                                                               ( 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P r esen ta tio n   o f a n   A lg o r ith fo r   S ec u r Da ta   Tr a n s mis s io n   b a s ed   o n   …. ( A .   H.   P o u r s o lta n   Mo h a mma d i )   261           ́                     ́                                                          ( 6 )     W h er                                                                                  th ex p an s io n   co ef f icie n ts   o f   t h elec tr ic  cu r r en t   d en s itie s   o n   th s u r f ac es o f   th ex ter io r   ex citatio n   a n d   th e n clo s u r e,   r esp ec tiv el y .     2 . 2 .   Sh ield ing   E f f ec t iv eness   E v a lua t io n   T o   ac h iev m o r u n d er s ta n d i n g   o f   E lectr o m a g n et ic  I n ter f e r en ce   ( E MI )   p r o b lem   a n d   it’s   d ef in it io n ,   s h ield i n g   ef f ec ti v e n ess   i s   co m p u ted   [ 2 1 - 2 5 ] :                      |         |                          ( 7 )                        |         |   dB                   ( 8 )     SEE   an d   SEB   is   d i f f er en t   f o r   n ea r   f ield ,   b u t h e y   h a v th e   s o m v al u f o r   f ield .   SE  co e f f icie n i s   r elate d   to   f r eq u en c y ,   f ie ld   t y p e,   f ie ld   in cid en d ir ec tio n   to   s h ield ,   f ie l d   m ea s u r e m en t   r eg io n   i n   th e   s h ield ,   Geo m etr ic   co n f i g u r atio n ,   a n d   s h ield   r a m ater ial.   T h in cid e n elec tr o m a g n etic  w av e s   i s   co n v er te d   to   ab s o r p tio n   an d   r ef lectio n   lo s s es.  A ls o ,   s m a l p o r tio n   ca n   b d ef in ed   as  co r r ec tio n   o f   r ef lectio n   f ac to r   f o r   m u l ti - r ef lectio n   m o d eli n g .   I n   t h is   w a y ,   SE  ca n   b f o r m u lated   as b elo w :                                                                                                                                                                                                                                        ( 9 )     W h er A ,   R   a n d   ar th ab s o r p tio n ,   r ef lectio n ,   an d   co r r ec tio n   o f   r ef lect io n   f ac to r s .                                                          ( 1 0 )     W h er t is a  th ic k n e s s   o f   s h iel d ,   r   a n d   r   ar r elativ p er m e ab ilit y   an d   r elati v co n d u ct iv i t y .     Fo r                   L o w   I m p ed a n ce   lo o p   A n t en n a:                   (                                                          )             ( 1 1 )     Fo r                   Hig h   I m p ed a n ce   lo o p   A n ten n a :                      (               )                      ( 1 2 )     Fo r   p lan   w a v A n ten n a:                                                             ( 1 3 )     I n   all  eq u atio n s   r   is   t h d is ta n ce   b et w ee n   th s o u r ce   an d   t h Sh ield ed   s u r f ac e.   is   t h Mu ltip le  C o r r ec tio n   r ef lectio n   co e f f ic ien t a n d   ca lc u lated   b y   f o llo w i n g   eq u atio n :                  [                                        ]                 ( 1 4 )     W h er is   co m p lex   f u n ctio n   th at  i s   o b tain ed   f r o m   b elo w   r elatio n :         (         )                     (         ) [     (         )   ]                                          ( 1 5 )     m   is   d ef in ed   f o r   w a v p late  as  b elo w :                                                     ( 1 6 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 8   :   2 5 9     2 7 0   262   2 .3 .   F ield S i m u la t io n a nd   SE   C a l cula t io n   A   s h ie ld   w ith   6 0   r ec tan g u lar   a p er tu r e   w it h   d i m en s io n s   o f   2 * 2   c m   an d   to tal  s u r f ac ar ea   o f   4 8   cm 2   i s   co n s id er ed   in   F ig u r e   1 .   Fo r   r ad iated   f ield ,   f ield   a n al y s i s   is   d o n d u r in g   s h ield   i s   p lace d   ab o v th g r o u n d .   P r esen tatio n   o f   c u r r en m o d el  f o r   f ield   an al y s is   u s i n g   M OM   tech n iq u is   p r o p o s ed .           F ig u r e   1.   A n   en clo s u r w it h   a p er tu r es       Field   eq u atio n   ca n   b w r itte n   as [ 2 7 ] ,   [ 1 7 ] ,   [ 3 6 ]     () o i n c o o o i i i t t s t t s t H J H M H J H M H J           ( 17)                                                                                                                                                                                                                                 o u t o f   th en clo s u r e       ( 1 9 )     T h ab o v eq u atio n   is   s o lv ed   u s i n g   MO M.   B y   co n s id er in g   b elo w   r elatio n     1 M N s n n n MM                 ( 2 0 )     0 1 N oo nn n JJ                 ( 2 1 )     1 i N ii nn n JJ                 ( 2 2 )     Set o f   s o l v in g   eq u atio n s   ar e:      0 11 11 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) m mi NN o in c o o o t n t n n t n nn NN i i i n t n n t n nn H J H M H J H M H J                  ( 2 3 )     0 11 ( ) ( ) ( ) 0 m NN o i n c o o o t n t n n t n nn E J E M E J              ( 2 4 )     11 ( ) ( ) 0 mi NN i i i n t n n t n nn E M E J                ( 2 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P r esen ta tio n   o f a n   A lg o r ith fo r   S ec u r Da ta   Tr a n s mis s io n   b a s ed   o n   …. ( A .   H.   P o u r s o lta n   Mo h a mma d i )   263   Ho w e v er ,   s o lv i n g   o f   th ab o v eq u atio n s   i s   r elate d   to   s o lv in g   o f   So m er f i eld   i n te g r al  [ 2 7 ] ,   [ 1 7 ] ,   [ 3 6 ] :     0 0 ( ) ( ) z j k z z k f k e J k d k jk               ( 2 6 )     Or   s i m p le  o f   t h as :     0 0 () z j k r j k z z k e e J k d k r j k              ( 2 7 )     2 2 2 z k k k                    ( 2 8 )     Ker n el  o f   So m er f ield   i n te g r al  is   w r itten   a s     1 () iz M j a k pi i f k b e                 ( 2 9 )     T h r ap id   in cr ea s o f   th SE   at  lo w   f r eq u en cie s   is   q u ite  clea r ,   w h ic h   i n d icate s   t h p r o p o r ti o n s   o f   t h e   ap er tu r an d   w a v elen g t h .   T h er ef o r e,   to   s tar o f   E MI   p r o b le m   e v alu a tio n ,   t h f ield   s i m u latio n   v ia   MO tech n iq u is   d o n t h en   SE  g r a p h   f o r   co n s id er ed   f r eq u en c y   r an g i s   co m p u ted .   T h r esu lts   o f   SE  ca lcu latio n   v ia  MO f ield   s i m u latio n   ar s h o w n   in   F ig u r e   2 .               ( a)     ( b )     Fig u r 2 .   Sh o w   r e s u l ts   o f   SE  ca lcu latio n   v ia  MO f ield   s i m u latio n   f o r   f r eq u e n c y   r a n g 0 - 3   GHZ   f o r   en clo s u r e.   ( a)   W ith   6 0   ap e r tu r es r esp ec tiv el y   ( b )   w it h   3 6   ap er tu r es r esp ec tiv e l y       3.   RO UT E   O P T I M I Z AT I O USI N G   AH P   M E T H O D :       Du r in g   E MI   o cc u r r en ce ,   to   ac h iev e   s ec u r r o u te   o p ti m iza tio n ,   m ai n   cr iter ia  ca n   b e   f o u n d   as:  E M C ,   v o ltag d r o p   an d   p r ice.   A n al y t ical  Hier ar ch y   P r o ce s s   ( A HP )   is   s u itab le  m et h o d   f o r   d is cr ete  d ec is io n   m a k i n g   [ 1 4 - 1 6 ] .   I n   th is   m eth o d   a f ter   i d en tify i n g   o f   cr iter ia  a n d   alter n ati v es,  p air   w i s co m p ar i s o n   m atr i x   f o r   cr iter ia   an d   alter n a tiv e s   r e g ar d in g   to   ea ch   cr iter io n   is   o b tain ed   v ia  w ei g h ti n g   p r o ce s s   f r o m   f o r m u la  o r   k n o w led g o f   ex p er p er s o n s .   T h e n   n o r m a liz ed   eig en v al u v ec to r   f o r   ea ch   m atr i x   is   co m p u ted .   Fo r   d ev iatio n   f r o m   s elec ti n g   w ei g h t,  s e n s iti v it y   an a l y s is   c an   b d o n e.   T o   s o lv p r o p o s ed   p r o b lem ,   m ain   cr iter ia  ca n   b f o r m u lated   as   b elo w                                                                                                                                                  {                                                                                             ( 3 0 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 8   :   2 5 9     2 7 0   264   W h er e,   B   m ea n   i,  j   is   an   av er ag f ie ld   b et w ee n   t w o   co n s id er ed   p o in i,  th at  i,  j   ar e   th s ta r an d   en d   p o in o f   th r o u te.   B   s h ield ed   ca b le  is   th a m o u n o f   f ield   r ed u ctio n   d u to   s h ield i n g   o f   d ata  tr an s m i s s io n   ca b le,   an d   B   co n d u it  is   th a m o u n o f   f i eld   r ed u ctio n   d u to   co n d u it  u s ag e.   C o n d u it  u s a g is   s h o w n   b y   α   f ac to r .   C o s is   th s ec o n d   cr iter io n   w h ic h   is   r elate d   to   s ev er al   p ar a m eter s   s u ch   as:   ca b le,   s h ield   an d   co n d u it,  r o u te   len g t h   a n d   in s ta llatio n   co s t.   So ,   co s t c a n   b f o r m u lated   as :                                                                                                                                                                          {                                                                                           ( 3 1 )     W h er e                                                         ar th co s o f   ca b le ,   co n d u it  an d   s alar y   r esp ec ti v el y .       C o ef f icie n i s   d ef in ed   as  v ar iatio n   o f   t h s ala r y   o f   w o r k er   w h ic h   is   d i f f er in g   i n   d if f er en t c o u n tr y .   T h th ir d   cr iter io n ,   v o ltag e   d r o p   is   ex p r ess ed   as:                                                                                                               ( 3 2 )     W h er is   t h n u m b er   o f   v ar iet y   o f   co n d u cto r s .   C o r r ec t io n   f ac to r ,         is   d ef i n ed   f o r   a m o u n o f   ca b le  s en s iti v it y   to   d r o p   v o ltag r e g ar d in g   to   it s   ap p licatio n .   V is   a v er ag v o lta g d r o p   f o r   ea ch   s elec tiv e   r o u te.   V% is a  v o lta g d r o p   f o r   c o n d u cto r   w i th   cr o s s   s ec tio n   w it h                 p ar am eter s   f o r   p o w er   f ac to r   co s   .     3. 1 .   AH P   I m ple m ent a t io n f o Sa m p le  E nclo s ure   As a  ca s s t u d y ,   s a m p le  en cl o s u r w it h   d ef i n ed   n o d is   co n s id er ed   as sh o w n   i n   Fi g u r e   3 .   T o   ev alu ate  E MC,  f ield   s i m u l atio n   u s in g   MO tec h n iq u v ia  FEKO   s o f t w ar e.   Field   d is t r ib u tio n   i s   s h o w n   i s   Fig u r e   4 .   A cc o r d in g   to   f ield   s i m u latio n ,   f lu x   d en s it y   i s   o b tain ed   f o r   ea ch   n o d T ab le  1 .   Fo r   ca b lin g   r o u te  f r o m   A   to   J   ( 1   to   1 2 ) ,   t h m o s p o p u lar   p r o b ab ilis tic  r o u tes  ( ac co r d in g   to   o u r   k n o w led g e)   is   g i v en   i n   T ab le   2 .   B ased   o n   p r ev is f o r m u la  f o r   th r ee   cr iter ia  E MC,  m o s t,  v o lta g d r o p ,   th ca lcu latio n   o f   in itial   j u d g m e n f o r   ea ch   p o p u lar   r o u te  is   d o n e   T ab le   3 .   A ls o ,   th p air w i s co m p ar is o n   m atr i x   f o r   alter n ati v es c a n   b e   co m p u ted   r eg ar d in g   to   T a b le   3 .   th en   f i n al  r esu lts     is   ill u s tr at ed   in   Fig u r e   5.   I f   th w ei g h o f   cr iter ia  d if f er ,   th e   s en s iti v it y   a n al y s is   ca n   b d o n e.         Fig u r e   3 .   Def i n ed   n o d f o r   s am p le  en c lo s u r f o r   s elec t io n   o f   o p ti m ized   s ec u r r o u te         Fig u r e   4.   F ield   s i m u latio n   f o r   co n ce p tu al  en c lo s u r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P r esen ta tio n   o f a n   A lg o r ith fo r   S ec u r Da ta   Tr a n s mis s io n   b a s ed   o n   …. ( A .   H.   P o u r s o lta n   Mo h a mma d i )   265         T ab le   3 .   I n itial j u d g m en t o f   ea ch   p o p u lar   r o u te  d u to   ea ch   cr iter ia             Fig u r e   5 .   Fin al  w ei g h t if   r o u te s       P air w is co m p ar is o n   m atr i x   f o r   cr iter ia  is   w r itte n   as:          [                                                                      ]                         ( 3 3 )       4.   AUTHE NT I CA T I O AND  CO DIN G   SE CO NDAR SH I E L DIN G   A f ter   s ec u r r o u te  o p ti m izati o n   an d   ap p r o p r iate  s h ield in g   f o r   co n ce p tu a e n clo s u r w it h   ap er tu r es,   s o f t w ar p r o tectio n   is   s o   cr u cial.   Fo r   t h is   ai m ,   o n e   au th e n ticatio n   al g o r ith m   in   t h ca teg o r y   o f   Me s s a g e   Au t h en t icatio n   C o d ( MA C )   h as h   f u n ctio n   a n d   o n co d in g   alg o r ith m   b ased   o n   co n v o l u ti o n al  co d o r   tu r b o   co d m u s t b e m p lo y ed .   I n   th i s   s ec tio n   SM3   an d   tu r b o   co d is   s t u d ied   an d   ap p lied   f o r   o u r   ap p licatio n   [ 3 5 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 8   :   2 5 9     2 7 0   266     Fig u r e   6 .   SM3   alg o r ith m       W ith       ( l<2 6 4 )   b its   in p u m es s ag m ,   SM3   h as h   alg o r it h m   g en er ate s   2 5 6 - b it  o u tp u h a s h   v alu b y   m es s ag s t u f f i n g   a n d   co m p r ess io n   iter atio n   [ 3 5 ] .   T h alg o r ith m   o f   t h i s   ca n   s h o w n   in   F ig u r e   6.   A l s o   ca n   s h o w n   th p r o ce s s   o f   co m p r es s s io n   f u n ct io n   i n   Fi g u r e   7.           Fig u r e   7 .   C o m p r ess s io n   f u n cti o n       4 . 1 .   T U R B O C OD E   T o   cr ea te  s o f t w ar s h ield ,   tu r b o   co d is   u s ed   to   co d t h e   ch a n n el.   I n   th i s   p ap er ,   in s tea d   o f   u s i n g   th V iter b d ec o d er s ,   as  t h e   m o s f a m o u s   d ec o d er   o f   co n v o l u tio n al   co d es  a n d   t u r b o   co d e,   T h MA P   m et h o d ,   s u c h   as  B C J R   alg o r it h m ,   is   u s ed .   T h is   alg o r ith m   i s   s o f t - in p u a n d   s o f t - o u tp u co d in g .   in   t h is   p ap er ,   to   co m p ar a n d   ev al u ate  t h e f f e c tiv e n ess   o f   t h p r o p o s ed   m e t h o d ,   T h co m p ar is o n   b et w ee n   th Viter b i d ec o d er   w it h   th h ar d - o u tp u t ,   s o f t - o u tp u t   an d   B C J R   alg o r it h m   h as  b ee n   p er f o r m ed   an d   th e   r esu lts   h a v b ee n   in v e s ti g ated   [2 8 ] ,   [ 3 7 ] .   T h co m p le x it y   o f   d ec o d in g   m et h o d   is   o f ten   q u a n ti f ied   i n   ter m s   o f   t h n u m b er   o f   o p er atio n s   n ee d ed   f o r   d ec o d in g ,   w h ich   ca n   b d escr ib ed   in   t er m s   o f   th n u m b er   o f   s tate s   o r   tr ellis - tr a n s i tio n s .   T u r b o   co d s ch e m is   i n tr o d u ce d   in   Fig u r e   8   [ 2 8 ] ,   [ 3 7 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       P r esen ta tio n   o f a n   A lg o r ith fo r   S ec u r Da ta   Tr a n s mis s io n   b a s ed   o n   …. ( A .   H.   P o u r s o lta n   Mo h a mma d i )   267       Fig u r e   8.   A B P SK -   m o d u lated   R =1 /3   T C   s ch e m e       T o   d esig n   co d in g   s o f t w ar p r o tectio n ,   B C J R   al g o r ith m   an d   Viter b d ec o d er   ar i m p le m e n ted   b y   r ate   1 /3 .   R esu lt  s i m u lat io n   f o r   B E R   w it h   SN R   0 - 2 0   r an g a n d   b y   3   iter atio n   is   g iv e n   i n   Fi g u r e   9 .   A ls o   th r es u lt s   o f   b it e r r o r   r ates in   ter m s   o f   S NR   an d   f o r   h ar d - o u t put   an d   s o f t - o u tp u Viter b i d ec o d er   is   s h o w n   in   F ig u r e   10.               Fig u r 9 .   B C J R   d ec o d er   o p e r a tio n   s i m u latio n     Fig u r 1 0 .   Viter b i d ec o d er   o p er atio n   s i m u la tio n   w it h   1 /3   T C       A cc o r d in g   to   th r es u lt s   an d   c o m p ar t h e m ,   it  is   clea r   t h at  th b it e r r o r   r ate  in   B C J R   alg o r it h m   is   les s   th an   Viter b i.  So   th is   al g o r ith m   w o r k s   b etter   as a   s o f t w ar p r o tectio n .       5.   E S E NT A T I O O F   CO M P RE H E NSI VE   AL G O R I T H M   F O E M I   M I T I G A T I O I N   E NC L O SUR E S   I n   th i s   s ec tio n ,   a n   alg o r it h m   f o r   m iti g atio n   o f   E MI   in   e n clo s u r es  w it h   ap er tu r es  is   p r esen ted   as   p ass iv d e f en s ap p r o ac h .   T h is   alg o r it h m   i s   s h o w n   i n   F ig u r e   1 1 .   I n   th is   alg o r it h m   af ter   t h d ef in it io n   o f   E MI   s o u r ce ,   E n clo s u r e,   C av it y   an d   in tr o d u ce   e n v ir o n m en t,   en c lo s u r m ater ial,   i n p u p ar a m e ter s ,   s i m u latio n   o f   m ag n etic  f ield s   i s   d o n b y   n u m er ica s o lu t io n   o f   MO M.   C h a n g in g   t h s p ec i f icatio n   o f   th en clo s u r an d   ca v it y   w i ll  co n ti n u u n til  t h d esire d   SE  is   r ea ch ed .   T h en ,   b y   co n s id er in g   th t h r ee   in d e x es,  E MC,  v o lta g e   d r o p   an d   p r ice,   Op ti m izatio n   o f   th tr an s m i s s io n   p ath   is   ac co m p li s h ed   b y   A HP   Me th o d .   Fin all y ,   w tr ied   to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 1 8   :   2 5 9     2 7 0   268   u s co d in g   w it h   B C J R   al g o r ith m   to   r ed u ce   B E R .   T h is   alg o r ith m   w i ll  b co m p leted   b y   ac h iev in g   o p ti m al   r esu lt s   an d   in cr ea s in g   t h s ec u r it y   o f   d ata  tr an s m i s s io n .           Fig u r e   1 1 A lg o r it h m   f o r   m i ti g atio n   o f   E MI   in   en clo s u r es  with   ap er tu r es i s   p r esen ted   as p a s s i v d ef e n s e   ap p r o ac h       6.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ts   co m p er eh en s i v alg o r it h m   f o r   p ass i v d ef an s   o f     en clo s u r w it h   ap er tu r w ith   p r o b a b ilit y   o f   co n f r o n tatio n   o f   E MI .   T h is   al g o r ith m   i n clu d e s   s tr u ct u r al  m e th o d   o f   f ield   d is tr ib u tio n   s i m u lat io n   v ia  MO f o r   SE  co m p u tatio n   in   th d esire d   f r eq u en c y   r a n g e,   s ec u r r o u te  o p tim izatio n   u s i n g   A HP   m eth o d   as  h ar d w ar p o in o f   v ie w   an d   T C   an d   M AC   alg o r ith m   a s   s ec o n d ar y   s o f t war p r o tectio n .   W e   in tr o d u ce d   an   ad v a n ce d   s ec u r it y   al g o r ith m   f o r   s o lv i n g   E M I   p r o b lem s   an d   d ata  tr an s m is s io n   er r o r s .   I n   th i s   m et h o d ,   f ir s t l y ,   th s h ield in g   co m p u tatio n   i s   p er f o r m ed   to   a ch iev e   t h d esire d   SE  f ac to r   a n d   th e   co n tr o r o o m   is   ex tr e m el y   p r o tecte d   ag ain s elec tr o m ag n etic  i n ter f er e n ce .   T h en ,   in   o r d er   to   ac h iev b etter   s ec u r it y   co n d itio n s ,   Op ti m izat io n   o f   t h d ata  tr an s m is s io n   p at h   is   p er f o r m ed   b y   A HP   Me t h o d   th b est r o u te  is   s elec ted   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.