1 杭州电子科技大学通信工程学院, 浙江 杭州 310018
2 上海交通大学光纤区域网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
针对正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)算法中数据安全性低和峰值平均功率比(PAPR)高的问题,提出了一种基于三维Arnold变换和混沌Frank序列的加密算法。该算法采用基于主成分分析的保守数字混沌系统产生的混沌序列进行加密,可解决混沌序列结构和计算精度导致的退化问题。首先,将OFDM信号转换为三维信号矩阵,利用三维Arnold变换进行置乱变换,实现对数据的加密;然后,将加密数据通过混沌序列随机选择的Frank序列,以降低OFDM信号的PAPR。仿真实验结果表明,相比传统的OFDM-PON算法,本算法在互补累积分布函数的概率为10 -3时可将信号的PAPR约降低2.1 dB,在误比特率为3.8×10 -3时可将接收光功率约降低1 dB。
光通信 正交频分复用无源光网络 混沌加密 三维Arnold变换 主成分分析 光学学报
2021, 41(16): 1606002
李春华 1,2,3吴雅婷 1,2,3,*余衍 1,2,3张倩武 1,2,3[ ... ]王涛 1,2,3
1 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200444
2 上海先进通信与数据科学研究院, 上海 200444
3 特种光纤与先进通信国际合作联合实验室, 上海 200444
针对正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)中静态密钥产生的风险,提出一种以信道相位信息作为动态密钥的物理层混沌加密方案。通信双方在相干时间内估计上下行信道相位,得到混沌密钥初值;利用一维混沌系统生成的混沌密钥流对下行数据进行异或(XOR)加密和解密。该方案所得到的动态密钥随着时间的改变而不断更新,因此物理层的安全性能得到提升。实验结果表明,速率为3.625 Gb/s的16QAM的光OFDM信号经长度为25 km标准单模光纤(SSMF)传输后,通信双方的密钥具有良好的一致性,密钥空间达到10 15,系统传输的安全性得到有效增强,可成功阻止非法用户对传输数据的窃听。
光通信 正交频分复用无源光网络 信道 动态密钥 加密 光学学报
2020, 40(10): 1006004
