[发明专利]用于EPON中的三重解搅动实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及宽带光纤接入技术领域，特别是涉及一种用于EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络)中的三重解搅动(triple dechurning)实现方法及装置。

背景技术

近几年，随着视频点播、网络游戏和IPTV等高带宽业务的出现，用户对接入带宽的需求增加，因此用于高速接入的EPON、GPON(Gigabit-Capable PON，吉比特每秒传输能力的以太网无源光网络)等无源光网络设备被广泛应用。

但是，随着用户需求的提高，特别是对带宽的不断追求，使得现有PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术又面临新的挑战，尤其是随着高清IPTV(Internet Protocol Television，IP电视/交互式网络电视)、可视电话、视频监控等视频流业务以及在线游戏、互动等大流量宽带业务的开展与普及，用户接入带宽的要求进一步增长，现有接入带宽将很快成为瓶颈；同时随着OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)接入能力的不断提升，其覆盖用户数量也会成倍增长，因此，速率的大幅提升成为当前的关注热点。而下一代10G EPON接入技术便成为比较好的解决方案。

无论是在1G EPON中还是在10G EPON中都采用了带宽共享的点到多点的拓补结构，每个OLT通过ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)连接多个ONU(Optical Network Unit，光网络单元)。在PON系统中，下行方向的数据采取广播方式，这样多个ONU共享同一段光纤，大大降低了成本，但也带来了安全隐患。在下行传输中，由于每个ONU可以收到发送给所有ONU的信息，使得非法用户窃听信息成为可能，为确保用户数据安全性，应采用加密或搅动方式进行下行数据的加密，每个ONU的下行数据采用不同的密钥，防止恶意用户的窃听。

为了提高PON系统中下行数据的安全性，ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector，国际电信联盟)G.983.1基于无源光网络的宽带光接入系统的标准中规范了搅动和解搅动的算法方案，并对搅动的算法作了描述，在EPON系统中使用的三重搅动算法是在单重搅动(single churning)算法的基础上扩展而成，增加了搅动后数据的时域关联性，比单重搅动有更好的安全性。三重搅动(triple churning)采用3个级联的单重搅动电路，每个搅动电路均执行单重搅动操作，每次搅动使用的密钥均不同。申请号为200610081772.8、名称为《一种应用于以太网无源光网络系统的搅动密钥更新与同步机制》的发明专利申请中对EPON系统搅动的密钥更新与同步机制进行了详细的描述，进一步，申请号为201010231387.3、名称为《一种用于以太网无源光网络的搅动方法和设备》的发明专利申请中给出了EPON系统中详细的搅动方法，其中，名称为《一种用于以太网无源光网络的搅动方法和设备》的发明专利申请说明书的具体实施方式中提到：搅动方向首先采用第一密钥key1进行第一级搅动、其次用第二密钥key2进行第二级搅动、最后用第三密钥key3进行第三级搅动；由于在加密方向利用了当前加密字节之前的明文信息和密文信息进行加密，其具体实施方式中的第一向量和第二向量包含有当前加密字节之前的明文信息和密文信息……

但是现有的ITU-T G.983.1标准主要是对PON系统中的搅动的算法进行了规范，而上述发明专利申请主要是对EPON系统的密钥更新和同步以及三重搅动加密方法进行了描述，对于EPON系统中的任意位宽数据三重解搅动的实现方法和硬件电路实现并未给出明确说明。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于EPON中的三重解搅动实现方法及装置，硬件电路实现简单，实现电路的速度快、操作性强、规模较小，能够实现EPON ONU中下行方向解搅动处理，还原出搅动加密前的原始数据。