29 research outputs found
Book Review: The Twilight of Cutting: African activism and life after NGOs
No full textBook Title: The Twilight of Cutting: African activism and life after NGOsBook Author: Saida Hodzic(2017), University of California Press, Berkeley, 400 pp. ISBN: 978 0 520 29199
Deurne Community Center
No full textHybrid building, Antwerpen. Districtshuis, bibliotheek en sporthal.Hybrid BuildingsArchitectur
On derivatives of polynomials over finite fields through integration
No full textIn this note, using rather elementary technique and the derived formula that relates the coefficients of a polynomial over a finite field and its derivative, we deduce many interesting results related to derivatives of Boolean functions and derivatives of mappings over finite fields. For instance, we easily identify several infinite classes of polynomials which cannot possess linear structures. The same technique can be applied for deducing a nontrivial upper bound on the degree of so-called planar mappings
Specifying cycles of minimal length for commonly used linear layers in block ciphers
No full textWith the advances of Internet-of-Things (IoT) applications in smart cities and the pervasiveness of network devices with limited resources, lightweight block ciphers have achieved rapid development recently.
Due to their relatively simple key schedule, nonlinear invariant attacks have been successfully applied to several families of lightweight block ciphers.
This attack relies on the existence of a nonlinear invariant g:\F_2^n \rightarrow \F_2 for the round function so that is constant for any input value .
Whereas invariants of the entire -box layer has been studied in terms of the corresponding cycle structure [TLS16,WRP20] (assuming the use of bijective S-boxes), a similar analysis for the linear layer has not been performed yet.
In this article, we provide a theoretical analysis for specifying the minimal length of cycles for commonly used linear permutations (implementing linear layers) in lightweight block ciphers. Namely, using a suitable matrix representation, we exactly specify the minimal cycle lengths for those (efficiently implemented) linear layers that employ ShiftRows, Rotational-XOR and circular Boolean matrix operations which can be found in many well-known families of block ciphers. These results are practically useful for the purpose of finding nonlinear invariants of the entire encryption rounds since these can be specified using the intersection of cycles corresponding to the linear and S-box layer. We also apply our theoretical analysis practically and specify minimal cycle lengths of linear layers for certain families of block ciphers including some NIST candidates
Full characterization of generalized bent functions as (semi)-bent spaces, their dual, and the Gray image
No full textInvestigation of high bit rate optical transmission systems employing a channel data rate of 40 Gb/s
No full textDas Ziel dieser Doktorarbeit war eine detaillierte Untersuchung von hoch bit ratigen optischen Übertragungssystemen mit einer Kanaldatenrate von 40 Gbit/s, die als wavelength division multiplexing (WDM) Systeme realisiert sind. Die Erkenntnisse, die durch umfangreiche numerische Untersuchungen gewonnen worden sind, wurden für die Erarbeitung von Designkriterien für die Übertragungssysteme der nächsten Generation verwendet. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt dabei an 40 Gbit/s basierten WDM Systemen mit amplitudenmodulierten optischen Signalen. Nach einer umfangreichen Beschreibung der Funktionsweise und des Standes der Technik von Systemkomponenten, die in optischen Übertragungssystemen zum Einsatz kommen, wurden die Übertragungseffekte (z.B. chromatische Dispersion, Kerr-Effekt) erklärt und beschrieben, die eine störungsfreie Übertragung von optischen Pulsen in Übertragungsstrecken beeinträchtigen. Wegen der Fokussierung der Arbeit auf amplitudenmodulierte Systeme, wurden Erzeugungsmethoden und Spektraleneigenschaften von zahlreichen amplitude-shift-keying (ASK) basierten Modulationsformaten erklärt. Die untersuchten Modulationsformate wurden in drei Gruppen unterteilt: Non-return-to-zero (NRZ) basierende Formate, Return-to-zero (RZ) basierende Formate und neue Modulationsformate. Zu der Gruppe von NRZ basierten Modulationsformaten gehören konventionelles NRZ und Duobinary Modulation. In der Gruppe von RZ basierten Formaten wurden konventionelles RZ, Carrier-suppressed RZ (CSRZ) und Single-side-band RZ (SSB-RZ) eingeführt. Die Gruppe der neuen Formate beinhaltet Modulationsformate, die vom Autor im Rahmen der Arbeit vorgeschlagen und weiterentwickelt worden sind: Alternate-chirped NRZ (alCNRZ), Novel-chirped RZ (nCRZ), Alternate-polarized NRZ (alPNRZ) und Alternate-polarized RZ (alPRZ). Die Anforderungen, die bei der Entwicklung von neuen Modulationsformaten berücksichtigt worden sind, waren die Verbesserung der nichtlinearen Übertragungseigenschaften (z.B. nichtlineare Toleranz) der Übertragungsstrecke und eine effizientere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Systembandbreite (z.B. Erhöhung der spektralen Effizienz), wobei die vorgeschlagenen Modulationsformate kompatibel mit herkömmlichen Systemkonfigurationen (z.B. Empfänger) sein sollten. Aufgrund numerischer Natur der Arbeit wurden diverse Auswertekriterien eingeführt, die eine genaue Evaluierung der Übertragungsqualität ermöglichen und im Rahmen der Arbeit verwendet worden sind. Die Vor- und Nachteile der Auswertekriterien wie Bitfehlerrate (BER), Q-Faktor, optischer Signalrauschabstand (OSNR) und Augendiagramme wurden erläutert, und ein Vergleich zwischen allen Kriterien ist gemacht worden. Die 40 Gbit/s basierten numerischen Untersuchungen wurden für Einkanal- und Mehrkanalübertragungssysteme durchgeführt. Dabei wurde im Mehrkanalfall zwischen WDM-Systemen mit einer spektralen Effizienz von 0.4 bit/s/Hz und effizienteren dense WDM (DWDM) Systemen mit einer spektralen Effizienz von 0.8 bit/s/Hz unterschieden. Das Ziel dieser Untersuchungen war eine 40 Gbit/s Systemoptimierung durch Bestimmung von optimalen Übertragungsfasern, optimalen Dispersionskompensationsschemen und optimalen Leistungsbereichen, in denen die zukünftigen Systeme betrieben werden sollen. Dabei wurden alle Untersuchungen unter Berücksichtigung von unterschiedlichen Modulationsformaten durchgeführt, um einen Vergleich zwischen den Modulationsformaten gewährleisten zu können. Die Ergebnisse der Einkanaluntersuchungen haben gezeigt, dass NRZ basierten Modulationsformate durch eine hohe Dispersionstoleranz (ca. ±50 ps/nm) und eine niedrige nichtlineare Toleranz charakterisiert sind, was eine Beschränkung der maximaler Übertragungslänge verursacht. Die wichtigsten Störeffekte stellen in diesem Fall Selbstphasenmodulation (SPM) und die Interaktion zwischen SPM und chromatischer Dispersion dar. Die RZ basierten Verfahren zeichnen sich durch eine reduzierte Dispersionstoleranz (ca. ±25 ps/nm) aus, aber ermöglichen wegen erhöhter nichtlinearer Toleranz eine Verbesserung der maximalen Übertragungslänge verglichen zu NRZ Formaten. Die limitierenden Effekte in einer RZ basierten Übertragung sind Intrakanaleffekte (z.B. Intrakanalkreuzphasenmodulation IXPM), die bei höheren Signalleistungen von SPM begleitet sind. Die wichtigste Eigenschaft der neuen Modulationsverfahren ist die große nichtlineare Toleranz, die besonders bei alternierend polarisierten Modulationsverfahren (z.B. alPNRZ, alPRZ) zur Geltung kommt. Es wurde gezeigt, dass in allen untersuchten Fällen die Übertragungsqualität von eine mittleren Faserdispersion (ca. 4-8 ps/nm·km) profitiert und dass Dispersionskompensationsschemen mit einem bestimmten Prozent (variiert von Format zu Format) der Vorkompensation das Optimum darstellen. Die Mehrkanaluntersuchungen haben gezeigt, dass solange die spektrale Effizienz eines 40 Gbit/s basierten WDM systems klein (£ 0.4 bit/s/Hz) ist, die Einkanaleffekte (z.B. SPM, IXPM) die dominierenden Effekten sind. Demzufolge haben WDM und Einkanalsysteme ähnliche optimale Systemparameter, was ein einfaches System- und Kapazitätsupgrade ermöglichen würde. Des weiteren wurde gezeigt, dass für die Realisierung von DWDM Systemen eine schmalbandige optische Filterung sowohl am Sender als auch am Empfänger notwendig ist, deren Folge die Zerstörung der RZ Pulsform ist, wodurch die untersuchten RZ und NRZ basierten Modulationsformate identische Übertragungseigenschaften in DWDM Systemen aufweisen. Eine ähnliche Tendenz wurde auch bei manchen neuen Formaten (z.B. alCNRZ) beobachtet, was mit einem breiten Signalspektrum zu erklären ist. Auf der anderen Seite zeigten alternierend polarisierte Modulationsverfahren (z.B. alPNRZ) auch in DWDM Systemen eine Verbesserung hinsichtlich Filtertoleranz und Toleranz zu Mehrkanaleffekten (z.B. XPM), und empfählen sich als optimaler Kandidat für die zukünftigen 40 Gbit/s Systeme. Es wurde gezeigt, dass der optimale Fasertyp für eine DWDM Übertragung weitgehend unabhängig vom Modulationsformat ist und dass Faser eine möglichst hohe Dispersion besitzen sollen, um eine Unterdrückung der Mehrkanaleffekte ermöglichen zu können. Um zu erkennen, wie eine weitere Verbesserung der Übertragungseigenschaften in 40 Gbit/s Systemen ermöglicht werden könnte, wurden Verfahren wie orthogonal polarisierte Kanäle sowie phase shift keying (PSK) basierte Modulationsformate (z.B. DPSK, DQPSK) untersucht. Es wurde gezeigt, dass die orthogonale Polarisation zwischen den Kanälen als eine Verbesserungsmethode auf eine Übertragungslänge von ca. 200 km begrenzt ist. PSK-Formate ermöglichen eine Verbesserung der Übertragungseigenschaften der Strecke, wobei die notwendigen komplizierten Sender- und Empfängerrealisierungen vom Nachteil sein könnten.The focus of this work was set on 40 Gb/s based optical transmission systems with a varying number of channels and various spectral efficiencies in order to investigate the potential of 40 Gb/s technologies for the implementation in the next generation optical transmission networks. The results of this work can be used as design guidelines enabling a better understanding of propagation limitations in high bit rate transmission systems and give useful insights needed for the capacity upgrade of existing transmission lines. Using conventional amplitude-shift-keying (ASK) based modulation formats and by the author proposed novel modulation formats, the optimization of the system settings is performed in 40 Gb/s based single channel, wavelength division multiplex (WDM) and dense WDM (DWDM) transmission lines, in order to enable a comparison between different modulation formats in terms of the total transmission distance and the maximum achievable spectral efficiency. The signal generation and dominant transmission characteristics of various conventional non return-to-zero (NRZ), return-to-zero (RZ), duobinary, single side band RZ (SSB-RZ), carrier suppressed RZ (CSRZ) - and novel modulation formats alternate chirped NRZ (alCNRZ), novel chirped RZ (nCRZ), alternate polarized (N)RZ (alP(N)RZ) were introduced. The idea behind the development of novel modulation formats was the performance improvement of the existing transmission lines with possibly low signal generation complexity, employing conventional ASK-based receiver configuration for the signal detection. Dividing all modulation formats in two groups NRZ- and RZ-based - their tolerances to linear and nonlinear transmission disturbances are investigated in single channel transmission, indicating that an implementation of NRZ-based modulation formats provides a better dispersion tolerance, but suffers from strong nonlinear limitations. The use of novel NRZ-based formats enables a significant improvement of nonlinear transmission characteristics at the cost of a slightly increased transmitter complexity. RZ-based formats are characterized by an increased sensitivity to residual dispersion and a significant nonlinear tolerance. It is shown that an additional phase or polarization modulation of RZ pulses enables more compact signal spectra and a further improvement of nonlinear transmission robustness, thus enlarging the maximum transmission distance. Strong intra-channel limitations were indicated as the dominant transmission limitation especially in RZ-based formats characterized by strong interactions of consecutive pulses within the bit stream, due to the fast broadening of short optical pulses at 40 Gb/s. This effect is accompanied by self-phase modulation (SPM) group velocity dispersion (GVD) interplay, which becomes evident in both format groups at larger channel powers. It is shown that the dominance of intra-channel effects requires implementation of transmission fibers with moderate dispersion values. Furthermore, it was shown, that as long as intra-channel effects dominate transmission performance, the best dispersion compensation scheme is characterized by a small amount of dispersion pre-compensation, due to suppression of interactions between adjacent pulses. Thereby, right amount of dispersion pre-compensation is dependent on the modulation format in use, because of the interplay between the pulse internal chirp induced during modulation and the local dispersion in transmission line. The importance of pre-compensation increases in long-haul transmission lines employing dispersion compensation on a span-by-span basis, because of constructive superposition of intrachannel cross-phase modulation (IXPM) contributions in each span. The modulation formats employing polarization switching between consecutive pulses were identified as best solution for the performance enhancement in 40 Gb/s single channel based transmission lines. The 40 Gb/s based WDM systems with spectral efficiency of 0.4 bit/s/Hz showed identical transmission behavior as in single channel transmission for all modulation formats, which can be explained by the dominance of single-channel effects in 40 Gb/s systems with a channel spacing of 100 GHz. This leads to the conclusion that a system upgrade from single channel to WDM at 40 Gb/s channel data rate can be made using identical transmission infrastructure. As in the single channel case, RZ-based formats indicated a significant robustness to nonlinear propagation effects, which could be further improved by the use of novel modulation formats. Basically, RZ-based modulation formats outperform the NRZ-based ones in 40 Gb/s single channel and WDM transmissions, and transmission advantages of RZ based formats become even more evident with an increased transmission distance. It was shown that an increase of spectral efficiency to 0.8 bit/s/Hz in 40 Gb/s based DWDM systems results in increased pulse distortions, because of the reduced tolerance to implemented narrow-band filtering and larger impact of multi-channel nonlinearities (particularly XPM). The differences between RZ- and NRZ-based modulation formats vanish in DWDM transmissions, because of the distortion of RZ pulse shape due to narrow-band filtering needed at the transmitter side. It was shown that transmission performance of DWDM systems could profit from implementation of transmission fibers with a large chromatic dispersion, due to suppression of multi-channel effects independently of the modulation format in use. Accordingly, already deployed fibers (e.g. G.652) can be further used in next generation of DWDM transmission systems. Furthermore, considering concatenation of identical spans in a DWDM transmission line, it was observed that XPM-induced impacts superpose constructively from span to span independently of the implemented dispersion compensation scheme, resulting in an transmission penalty, which is in high power regime proportional to number of concatenated spans. This behavior enables together with already know transmission rules (e.g. Pmax) an efficient estimation of the maximum transmission performance and maximum transmission distance in 40 Gb/s DWDM systems. This work is completed by representation of some promising technologies, e.g. polarization orthogonality between the channels or phase-shift-keying (PSK) based modulation formats, which enable a further increase of spectral efficiency (beyond 0.8 bit/s/Hz) and an enhanced maximum transmission distance. The investigations of PSK-based modulation formats showed that not all recently proposed PSK-based system could compete with ASK-based formats for implementation in DWDM systems. Differential quadrature PSK (DQPSK) based modulation formats were identified as a potential candidate for the implementation in future spectrally efficient DWDM systems
Global Health and Sustainability Collaborative Research Networks as Models of Collective Action
No full textabstract: Collaborative research is not only a form of social and human capital and a public good, but also a fundamental elicitor of positive Collective Action. Collaborative Research Networks can serve as models of proactive and purposive Collective Action and catalysts of societal change, if they function as more than hubs of research and knowledge. It is the goal of this Honors Thesis to examine the current nature under which collaborative research networks, focused on matters of Global Health or Sustainability, operate., how they are organized, what type of collaboration they engage in, and who collaborates with whom. A better understanding of these types of networks can lead to the formation of more effective networks that can develop innovative solutions to our collective Global Health and Sustainability problems
