本技术公开了一种基于联合索引调制的信号传输方法及装置,属于通信技术领域。本发明通过联合索引调制规则,不仅实现了多层加密的混沌系统的密钥的伴随传输,而且该规则对星座图有一定的星座成型作用,通过优化双模索引规则以及子载波索引规则,实现内部星座点的优化分布,提升信号的传输性能;此外只有合法接收端可以通过联合索引规则提取出正确的密钥进行解密解调,非法接收端则由于多层加密的效果以及密钥的缺失,无法实现正确的解调,确保了密钥和信号的高安全、高性能传输。
背景技术
当今世界移动通信网络正处于高速发展阶段,近些年随着虚拟现实、云计算、大数据云端等技术的革新,对目前光通信系统的数据容量以及传输能力提出了新的要求。同时随着用户数量以及传输数据的增长,传输信息的安全问题无疑将成为重点。
无源光网络(PON)具有宽带宽、低能耗和低成本等多项优势,是目前接入网领域采用的主要技术。PON技术历经时分复用PON、波分复用PON以及目前普及使用的正交频分复用PON,被视为是未来接入的发展趋势。然而,在PON系统的下行链路中,由于采用的是广播的形式,会存在安全隐患。目前受限于成本等因素,通信系统的安全方案主要集中在网络上层以及物理层。对于网络上层加密方案,大多是通过各类安全协议实现,然而在用户数量膨胀的今天,这些方案会出现密钥管理困难等问题,无法有效的保障数字安全。对于物理层加密方案,则在低成本的同时提供了更高的安全性,例如混沌激光加密、量子密钥分发、混沌加密等方案。量子密钥分发基于量子力学原理在收发端进行加密,该技术利用量子比特分发密钥以进行加密通信。凭借量子态的不可克隆性和不可预测性,来确保密钥分发的安全性,同时因为量子态的干扰性和非局域性,可以检测到非法窃听,安全性极高。但是由于密钥生成较慢,且传输的成本和技术仍受到限制,在实用方面还有待发展。
随着数字信号处理技术(Digital Signal Processing,DSP)的发展,基于混沌系统的数字域加密技术被提出,具有对物理层全数据加密、混沌系统的伪随机性以及密钥空间对初始条件和控制参数敏感的特点。而且混沌加密技术非常适配于PON系统,因为无论是信号产生、编码和调制还是混沌加密都是在数字域实现。目前,关于物理层安全的研究集中在利用混沌系统对信号的各个维度进行加密。然而绝大多数方案都存在着一个潜在的安全隐患:默认收发两端都知道密钥并对传输数据进行加密和解密,在受到攻击密钥泄露的情况下无法及时的做出回应,会造成持续的损失。
实现思路