[发明专利]一种无源光网络物理层数据加密方法及装置

说明书

本发明公开了一种无源光网络物理层数据加密方法及装置，包括：将物理层数据进行串并转换处理，得到并行物理层数据；利用三种调制方式对所述并行物理层数据进行调制处理，得到三种调制方式调制后对应的三种调制信号；所述三种调制方式为8PSK、16QAM、32QAM调制方式；基于混沌加密算法，对所述三种调制信号进行加密处理，得到加密后的调制信号。本发明通过对物理层数据进行多种调制方式调制，对调制信号进行混沌加密处理，能够有效提高数据安全性，提高资源利用率。

技术领域

本发明涉及无源光网络技术领域，特别是指一种无源光网络物理层数据加密方法及装置。

背景技术

随着网络流量的指数级增长，无源光网络因其高容量、低成本和高效能等优良性能已成为解决带宽服务需求的优选技术方案。由于无源光网络在下行业务中具有广播性质，非法光网络单元容易获取到用户数据，导致无源光网络的体系结构存在严重的数据安全问题。对无源光网络的物理层数据进行加密能够提高数据安全性，目前的物理层数据加密方法一般只采用一种调制方式，频谱利用率不高，数据安全性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种无源光网络物理层数据加密方法及装置，采用多种调制方式对物理层数据进行调制，利用混沌加密算法对物理层数据进行加密，能够提高物理层数据安全性，提高频谱利用率。

基于上述目的，本发明提供了一种无源光网络物理层数据加密方法，包括：

将物理层数据进行串并转换处理，得到并行物理层数据；

利用三种调制方式对所述并行物理层数据进行调制处理，得到三种调制方式调制后对应的三种调制信号；所述三种调制方式为8PSK、16QAM、 32QAM调制方式；

基于混沌加密算法，对所述三种调制信号进行加密处理，得到加密后的调制信号。

可选的，所述基于混沌加密算法，对三种调制信号进行加密处理，得到加密后的调制信号，包括：

采用四维超数字混沌加密算法，生成混沌序列{X}、{Y}、{Z}、{U}；

利用所述混沌序列{X}、{Y}、{Z}、{U}对所述三种调制信号进行加密处理，得到加密后的调制信号。

可选的，所述对所述三种调制信号进行加密处理的方法是：

利用所述混沌序列{X}、{Y}，重新确定所述三种调制方式的星座图的星座点的半径和相位；

对于所述三种调制方式的星座图，根据重新确定的星座点的半径和相位，确定所述星座点的新位置，得到位置扰乱后的星座图，得到位置扰乱后的调制符号；

对于所述位置扰乱后的调制符号，利用所述混沌序列{Z}对所述调制符号进行幅度调制，生成调幅后的调制符号；

利用混沌序列{U}，对所述调幅后的调制符号进行重新组合，生成所述加密后的调制信号。

可选的，对于16QAM、32QAM调制方式，对于任意一个星座点，扰乱后的星座点的半径为：

r_c＝(1-x’)[r_min+(r_max-r_min)x’]+r_o*x’ (2)

其中，r_o为原星座点的半径，r_min是星座点的最小半径，r_max是星座点的最大半径，x’为所述混沌序列{X}经过数据变换得到的序列{X`}中的序列值。

可选的，对于8PSK调制方式，利用所述混沌序列{X`}中的序列值大小，将原星座点向星座点所在圆的圆内或是圆外移动。