[发明专利]一种基于XPON的通信系统及方法

摘要

一种基于XPON的通信系统，其包括一光线路终端、一光分发网络、至少一光网络单元，其特征在于，所述光线路终端，对接收到的以太网数据信号进行转换，对光信号功率控制和加密，经由光分发网络传输到各个光网络单元，所述光网络单元对接收到的信号解密、功率控制和均衡检测后传输到各终端用户设备；本发明与现有技术比较本发明的有益效果在于，功率控制防止传输过程中过热烧坏光纤线路或设备，对信号和密钥二次加密和均衡矫正，保障信号传输过程的安全性、有效性和可靠性。

主权项

1.一种基于XPON的通信系统，其包括一光线路终端、一光分发网络、至少一光网络单元，其特征在于，所述光线路终端，对接收到的以太网数据进行信号转换，对光信号进行功率控制和加密，经由光分发网络传输到各个光网络单元，所述光网络单元对接收到的信号进行解密、功率控制和均衡检测后传输到各终端用户设备，所述光线路终端和光网络单元需各自存储相同的初始密钥k_known；其中，所述光信号中传输的一种消息帧格式，包括信息的配对信息、信息部分data1即选取需传递信息的奇数位、信息加密和解密密钥key、差错校验码CRC验证；另一种消息帧格式，包括信息的配对信息、信息部分data2即选取需传递信息的偶数位、信息加密和解密密钥key、差错校验码CRC验证； 所述光线路终端包括一控制模块、一加密模块和一功率控制模块，所述光网络单元包括一控制模块、一解密模块和一矫正模块，其中， 所述加密模块，所述加密模块产生一随机密钥key并使用随机密钥key对消息帧中data1或data2即信息部分加密，信息部分加密完成后，使用加密模块内的与解密模块存储一致的初始密钥K_known对密钥key进行加密； 所述功率控制模块，将光信号转换为电流信号或电压信号，根据设定阈值判断光功率是否过载并存储光功率值，若功率过载并持续时间间隔T，向控制模块输出反馈信号，调整输出功率，调整功率后传输光信号；若电流信号或电压信号没有达到设定阈值或瞬时达到阈值，则继续传输光信号； 所述解密模块，对信息进行CRC校验和配对信息验证，若接收到的一对消息帧，有任何一个CRC校验结果错误，则丢弃两个消息帧并向光纤路终端发送请求，等待光纤路终端重传；若校验结果正确，则对消息帧进行配对验证，成功后首先使用光网络单元存储的初始密钥k_known对密钥key解密，在用密钥key对两个存放data1、data2的消息帧分别解密，得到解密信息后控制模块将解密信息发送至矫正模块； 所述矫正模块，将光信号转换为电流信号或电压信号，根据设定阈值判断光功率是否过载并存储光功率值，若功率过载并持续时间间隔T，向控制模块输出反馈信号，调整输出功率，调整功率后传输光信号；若电流信号或电压信号没有达到设定阈值或瞬时达到阈值，则将光信号传输到均衡模块，光信号经光电转化、滤波放大后，根据下述判决公式对电信号进行判决，信号经判决矫正后，所述均衡模块将恢复信号转换为光信号继续传输； 判决公式： 上述公式中u_k为在光线路终端1输入信号序列x_k的均值，y_k为在光网 络单元判决模块接收到的序列，σ²为噪声的方差，则恢复出的最有可能序列可有上述公式计算得出。