高速光跳频通信技术的编码机制研究

Optical fiber Communication promotes the development of information propagation. But the transparency increases the probability of interception, which makes information assurance more significant and severer. Present secure communications are faulted obviously in cost, secrecy performance, transmission rate, fusion with existing network, and so on. Based on fiber access network and wireless communication frequency hopping technology, we research on a type of new optical fiber secrecy transmission method named optical frequency hopping in this project. With secret keys controlling the switching between optical communication channels, signals and scrambler data are loaded to multiple carriers to propagate. By analyzing the secret keys, confidential information is fetched and decoded. In fiber channel, security data is mixed in massive amounts of unclassified information, which produces high concealment. Moreover, the transmission keeps the original efficiency because no redundant data is added. Consequently, the high-speed secret communication is realized.

光纤通信技术促进了信息传输的飞速发展，但其透明性增大了信息被窃取的几率，保障信息安全正变得更加重要和严峻。当前的保密通信技术在成本、保密性能、传输速率、与现有网络的融合等方面存在明显缺点。本课题基于光纤接入网和无线通信跳频技术，提出一种崭新的光纤通信保密传输机制——光跳频技术。利用跳频密钥对光信道进行切换控制，将信号和扰码信息同时加载到不同光载波上进行传输。通过对密钥的解读进行保密信息的提取并解码。在光纤信道中，保密信息由于混合在海量的非保密信息中而获得了极高的隐蔽性，且由于没有添加冗余数据而保持原有的传输效率，从而实现高速保密通信。

网络安全关乎国家安危和社会安定。全球90%以上信息通过光通信网络传送，光网络泄密事件频发。大量事实表明光网络存在被窃听和攻击的严重安全隐患。采用信源加密和信道加密，甚至物理隔离等手段，也难以保障信息传输的安全性，同时带来系统成本提高和性能降低的巨大代价。光信息传输的抗截获能力亟待提高。.在基金委的支持下，开展了光跳频通信技术研究，研究了基于可调谐激光器的波长编码控制，完成了光跳频通信控制子板的电路板设计。开展了2.5Gb/s光跳频编码设备的研制工作。设计了2.5Gb/s光跳频收发模块研制，对研制成功的收发模块进行了眼图和误码率测试，获得了较好的眼图和误码率小于10(-9)的测试结果；开发了基于光跳频收发模块的光跳频编码样机研制，可实现双向4波长光跳频通信。.研制成功光跳频通信样机，于2016年在原广州空军通信团获得实际入网应用和测试，将光跳频通信技术进行扩展，研究了双频段安全语音通信技术、基于IP跳变的用户端安全通信、基于多服务器转发的安全通信软件系统，并研制出相应的样机和软件。.子课题组申请相关发明专利6项，发表论文2篇。