申请/专利权人：国网浙江省电力有限公司信息通信分公司;国家电网有限公司信息通信分公司;安徽继远软件有限公司;北京邮电大学;国网湖北省电力有限公司信息通信公司;国网信息通信产业集团有限公司;国家电网公司东北分部;国家电网有限公司

申请日：2022-02-23

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN114665979B

主分类号：H04B10/85

分类号：H04B10/85;H04B10/516;H04L9/00;H04L9/08;H04L9/14;G06N3/006

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2022.07.12#实质审查的生效;2022.06.24#公开

摘要：本申请涉及一种基于种群演变迭代的超长距光传输方法及系统，方法包括以下步骤：步骤1：输入比特信号经过串并转换变成宽度为N个子载波的并行数据，每4比特数据通过16QAM编码映射为QAM信号；步骤2：种群演变迭代生成长度为N的QAM信号，对不同子载波上的数据进行加密操作；步骤3：新生成的QAM信号经过傅立叶逆变换形成时域信号，经过压扩运算处理，作为最终调制到光发射机的电信号。该方法能够提供极大的密钥空间，提高穷举攻击的难度，保证系统的安全性。将非线性压扩函数引入CO‑OFDM物理层加密，能够降低加密传输过程中的PAPR。

主权项：1.一种基于种群演变迭代的超长距光传输方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：输入比特信号经过串并转换变成宽度为N个子载波的并行数据，每4比特数据通过16QAM编码映射为QAM信号；步骤2：种群演变迭代生成长度为N的QAM信号，对不同子载波上的数据进行加密操作；步骤3：新生成的QAM信号经过傅立叶逆变换形成时域信号，经过压扩运算处理，作为最终调制到光发射机的电信号；所述步骤2中对不同子载波上的数据进行加密操作的具体步骤为：将每一个子载波的QAM符号看成一个待加密种群，由种群演变生成的每N个伪随机序列看成一个密钥种群，对应同一时间间隔的不同子载波上的所有QAM信号，随着种群的演化而生成的每一代密钥种群的信息与不同时刻的QAM信号组相对应，然后通过QAM符号的运算实现加密，其用公式表示为：Qi′k＝Qik*Dikk＝1……N1其中，Q′ik表示Qik加密后的信号，Qik表示第k个子载波上的第i个符号的信号；*是符号加密运算，定义为比特异或得到的映射计算，Q′ik为比特的异或结果所对应的QAM信号；Dik代表密钥种群第i代第k个个体代表的密钥符号，由初始种群经过交叉变异演变，并由四个长度为N，范围为0～1的数据x1,x2,x3,x4指导生成；所述种群演变迭代的过程为：首先初始密钥种群D0由x1生成，密钥种群包含N个个体，每个密钥个体的特征有4位信息，其公式为：D0k＝floorx1k×16k＝1……N2种群演变过程分为交叉过程和变异过程，交叉过程中Di依据x2对种群进行两两交换，定义交叉阈值PC并使用x2k与之比较判定是否进行交换，使用Dik+1判定在L长度的个体信息中发生交换的位置，公式如： 其中k＝1，3，…N-1，c＝floorx2k+1×L，Dik,c代表第i代第k个密钥个体中的第c个标签信息位，x2k指导第k组是否进行交换，并由Dik+1得到交换的位置，c是由x2k+1计算得到指导交换的位置，变异过程中D′依据x3和x4对种群进行变异，定义变异阈值PM并使用x3k比较判定是否进行变异，使用x4k+1判定在L长度的个体信息中发生交换的位置，公式如用公式可以表示为： 最终演化种群被定义为新一代种群：Di+1＝D″i5交叉过程中的交叉阈值PC和变异过程中的变异阈值PM的取值范围是0-1，通过调整PC和PM的值，可以调整交叉和变异的效果并最终影响密钥种群的演变。

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权利要求：

百度查询： 国网浙江省电力有限公司信息通信分公司;国家电网有限公司信息通信分公司;安徽继远软件有限公司;北京邮电大学;国网湖北省电力有限公司信息通信公司;国网信息通信产业集团有限公司;国家电网公司东北分部;国家电网有限公司 基于种群演变迭代的超长距光传输方法及系统

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