CN114157388B - 一种5g前传用的波分复用方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种5G前传用的波分复用方法及系统，该方法包括：编码端接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个原始电信号一一转换为初始光信号；编码端对第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组；其中，在不同的时间周期内，同一个有源天线单元以预设编码规则进行波长转换后所得的第一波长转换信号的波长不恒等；编码端将第一波长转换组发送至解码端；解码端以与预设编码规则相对应的预设解码规则，将第一波长转换组内的各个第一波长转换信号解码为相对应的各个初始光信号。本发明对5G前传中的光信号进行加密，保证信息不会被轻易破解，使得信息传输更加安全。

Description

一种5G前传用的波分复用方法及系统

技术领域

本发明涉及5G通信领域，特别是涉及一种5G前传用的波分复用方法及系统。

背景技术

随着通信与多媒体业务需求的不断增加，移动通信技术飞速发展。第五代通信技术(5G)是目前最热的信息与通信技术课题，是未来数字世界的驱动平台，是万物互联新世界的基础设施。5G网络引入大带宽、低时延的海量连接，对RAN(Radio Access Network)进行了改进，从4G/LTE网络的BBU(Baseband Unit，基带单元)、RRU两级结构演进到CU(Centralized Unit，集中单元)、DU(Distribute Unit，分布单元)、和AAU(ActiveAntennaUnit，有源天线处理单元)三级结构。具体为，原BBU的非实时部分分割出来，重新定义为CU，负责处理非实时协议和服务；BBU的部分物理层处理功能与原RRU合并为AAU；BBU的剩余功能重新定义为DU，负责处理物理层协议和实时服务。CU和DU采用分开部署或合设的方式，承载网也相应分为两种方式。分开部署的方式相应的承载网分为三部分，AAU与DU之间为前传(Fronthaul)，DU与CU之间是中传(Middlehaul)，CU以上是回传。

前传作为5G通信重要的一部分，一般利用波分复用(WDM，Wavelength DivisionMultiplexing)技术进行传输。波分复用可以将多路光信号进行合波在同一光纤内共同传输，有效的保证了前传效率。但是，波分复用在5G前传中的加密措施往往不够，导致前传信号会被人截获且轻易破解，从而窃取关键信息，造成用户损失。

发明内容

有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种5G前传用的波分复用方法，旨在对5G前传中的光信号进行加密，保证信息不会被轻易破解，使得信息传输更加安全。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种5G前传用的波分复用方法，所述方法包括：

步骤S1、编码端接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个所述原始电信号一一转换为初始光信号；其中，每个所述有源天线单元发送一个所述原始电信号，各个所述初始光信号之间的波长一致；

步骤S2、所述编码端对所述第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组；所述第一波长转换组包含与所述初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号；其中，在不同的时间周期内，同一个所述有源天线单元以所述预设编码规则进行波长转换后所得的所述第一波长转换信号的波长不恒等；

步骤S3、所述编码端将所述第一波长转换组发送至解码端；

步骤S4、所述解码端以与所述预设编码规则相对应的预设解码规则，将所述第一波长转换组内的各个所述第一波长转换信号解码为相对应的各个所述初始光信号。

可选的，所述步骤S2，包括：

所述编码端获得所述第一时间周期所属的各个初始光信号的第一接收时间点；

所述编码端从多个预设编码规则中确定一个与所述第一接收时间点相对应的预设编码规则；其中，所述预设编码规则的数目大于或等于所述初始光信号的数目；

所述编码端根据与所述第一接收时间点相对应的编码规则对所述第一时间周期所属的各个初始光信号进行波长转换获得所述第一波长转换组。

可选的，所述从多个预设编码规则中确定一个与所述第一接收时间点相对应的预设编码规则，包括：

所述编码端根据所述述第一接收时间点，获得所述第一波长转换组的时间戳；

所述编码端采用哈希算法对所述时间戳和预设常数进行计算，获得固定长度且唯一的加密序列；其中，预设常数在不同时间周期中均相同；

所述编码端根据m＝MOD(I，N)确定与所述加密序列相对应的预设编码规则的序号；其中，m为所述预设编码规则的序号且从0开始编号，I为所述加密序列，N为所述预设编码规则的数目。

可选的，所述步骤S4，包括：

所述解码端根据所述第一接收时间点，获得所述第一波长转换组的时间戳；

所述解码端采用哈希算法对所述时间戳和所述预设常数进行计算，获得所述加密序列；

所述解码端根据a＝MOD(I,B)确定与所述加密序列相对应的预设解码规则的序号；其中，a为所述预设解码规则的序号且从0开始编号，I为所述加密序列，B为所述预设解码规则的数目；

所述解码端根据与所述加密序列相对应的预设编码规则，将所述第一波长转换组内的各个所述第一波长转换信号解码为相对应的各个所述初始光信号。

可选的，当所述有源天线单元有且仅有一个时，所述方法还包括：

所述编码端接收第一时间周期内的所述有源天线发送的第一原始电信号，并将所述第一原始电信号转换为第一初始光信号；

所述编码端生成至少一个虚拟光信号；其中，所述虚拟光信号与所述第一初始光信号同步传输；

所述编码端对所述第一时间周期所属的所述第一初始光信号和所述虚拟光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第二波长转换组；所述第二波长转换组包含与所述第一初始光信号和所述虚拟光信号数目总和相同且相互之间波长不同的多个第二波长转换信号；

所述编码端将所述第二波长转换组发送至所述解码端；

述解码端以与所述预设编码规则相对应的预设解码规则，将所述第二波长转换组内的各个所述第二波长转换信号解码为相对应的所述第一初始光信号和所述虚拟光信号。

可选的，所述方法还包括：

所述编码端根据所述第一波长转换组中的所述第一波长转换信号的数目确定各个所述第一波长转换信号之间的信道间隔。

可选的，所述方法还包括：

分别对初始光信号和第一波长转换信号进行实时监测，用以及时发现故障。

本发明第二方面公开了一种5G前传用的波分复用系统，所述系统包括：编码端和解码端，所述编码端和所述解码端通过光纤进行连接，所述编码端包括：第一光模块、第一波长调整模块以及合波器；所述解码端包括：分波器和第二波长调整模块；

所述第一光模块，用于接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个所述原始电信号一一转换为初始光信号；其中，每个所述有源天线单元发送一个所述原始电信号，各个所述初始光信号之间的波长一致；

所述第一波长调整模块，用于对所述第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组；所述第一波长转换组包含与所述初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号；其中，在不同的时间周期内，同一个所述有源天线单元以所述预设编码规则进行波长转换后所得的所述第一波长转换信号的波长不恒等；

所述合波器，用于将多个所述第一波长转换信号通过光纤发送至解码端；

所述分波器，用于接收所述第一波长转换信号；

所述第二波长调整模块，用于以与所述预设编码规则相对应的预设解码规则，将所述第一波长转换组内的各个所述第一波长转换信号解码为相对应的各个所述初始光信号。

可选的，所述第一波长调整模块包括：接收时间获得单元、编码规则确定单元以及波长转换单元；

所述接收时间获得单元，用于获得所述第一时间周期所属的各个初始光信号的第一接收时间点；

所述编码规则确定单元，用于从多个预设编码规则中确定一个与所述第一接收时间点相对应的预设编码规则；其中，所述预设编码规则的数目大于或等于所述初始光信号的数目；

所述波长转换单元，用于根据与所述第一接收时间点相对应的编码规则对所述第一时间周期所属的各个初始光信号进行波长转换获得所述第一波长转换组。

可选的，所述编码规则确定单元，具体用于：

根据所述述第一接收时间点，获得所述第一波长转换组的时间戳；

采用哈希算法对所述时间戳和预设常数进行计算，获得固定长度且唯一的加密序列；其中，预设常数在不同时间周期中均相同；

根据m＝MOD(I，N)确定与所述加密序列相对应的预设编码规则的序号；其中，m为所述预设编码规则的序号且从0开始编号，I为所述加密序列，N为所述预设编码规则的数目。

可选的，所述第二波长调整模块具体包括：时间戳获得单元、哈希加密单元、解码规则确定单元以及波长还原单元；

所述时间戳获得单元，用于根据所述第一接收时间点，获得所述第一波长转换组的时间戳

所述哈希加密单元，用于采用哈希算法对所述时间戳和所述预设常数进行计算，获得所述加密序列

所述解码规则确定单元，用于根据a＝MOD(I,B)确定与所述加密序列相对应的预设解码规则的序号；其中，a为所述预设解码规则的序号且从0开始编号，I为所述加密序列，B为所述预设解码规则的数目；

所述波长还原单元，用于根据与所述加密序列相对应的预设编码规则，将所述第一波长转换组内的各个所述第一波长转换信号解码为相对应的各个所述初始光信号。

可选的，当所述有源天线单元有且仅有一个时，所述编码端还包括：第二光模块、虚拟光信号生成模块、第三波长调整模块；所述解码端还包括：第四波长调整模块；

所述第二光模块，用于接收第一时间周期内的所述有源天线发送的第一原始电信号，并将所述第一原始电信号转换为第一初始光信号；

所述虚拟光信号生成模块，用于生成至少一个虚拟光信号；其中，所述虚拟光信号与所述第一初始光信号同步传输；

所述第三波长调整模块，用于对所述第一时间周期所属的所述第一初始光信号和所述虚拟光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第二波长转换组；所述第二波长转换组包含与所述第一初始光信号和所述虚拟光信号数目总和相同且相互之间波长不同的多个第二波长转换信号；

所述合波器用于将所述第二波长转换信号发送至解码端；

所述分波器用于接收所述第二波长转换信号；

所述第四波长调整模块，用于以与所述预设编码规则相对应的预设解码规则，将所述第二波长转换组内的各个所述第二波长转换信号解码为相对应的所述第一初始光信号和所述虚拟光信号。

可选的，所述系统还包括：信道间隔模块；

所述信道间隔模块，用于根据所述第一波长转换组中的所述第一波长转换信号的数目确定各个所述第一波长转换信号之间的信道间隔。

可选的，所述系统还包括：监测模块，

所述监测模块，用于分别对初始光信号和第一波长转换信号进行实时监测，用以及时发现故障。

本发明的有益效果：1、本发明通过编码端对第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组；其中，在不同的时间周期内，同一个有源天线单元以预设编码规则进行波长转换后所得的第一波长转换信号的波长不恒等。通过将同一初始光信号按周期和与周期对应的转换规则进行波长转换，从而使初始光信号在不同时间周期内对应波长不恒等的第一波长转换信号，被截获后也难以破解出哪个第一波长转换信号与哪个初始光信号相对应，保证了信息的传输安全。2、本发明的解码端以与预设编码规则相对应的预设解码规则，将第一波长转换组内的各个第一波长转换信号解码为相对应的各个初始光信号。本发明通过解码端已知编码端的预设编码规则，采用相对应的预设解码规则，保证了解码端可以正常对信息进行解密接收，完成正常传输，可以有效避免信息被截获破解。3、本发明编码端接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个原始电信号一一转换为初始光信号；其中，每个有源天线单元发送一个原始电信号，各个初始光信号之间的波长一致。初始光信号波长一致后统一进行波长转换可以保证初始光信号的波长调整更加灵活。4、本发明中第一波长转换组包含与初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号。各个第一波长转换信号波长各不相同保证了正常的波分复用，各个第一波长转换信号之间不会互相干扰。5、本发明的编码端从多个预设编码规则中确定一个与第一接收时间点相对应的预设编码规则。本发明根据时间的唯一性来确定预设编码规则，避免选取的预设编码规则呈现规律性，从而被轻易破解。6、本发明的编码端采用哈希算法对时间戳和预设常数进行计算，获得固定长度且唯一的加密序列。哈希算法加密在不知道加密规则的情况下难以进行反推，提高了信息传输的安全性。6、本发明当有源天线单元有且仅有一个时，编码端生成至少一个虚拟光信号，然后对第一初始光信号和虚拟光信号以预设编码规则进行波长转换。解决了当只有少量信息传输只占用一个波长时，无法进行加密的问题。综上，本发明通过对同一初始光信号按照周期和与周期相对应的预设编码规则进行波长转换，使得同一初始光信号对应的第一波长转换信号在不同周期内的波长不恒等。在截获信息的人员不知道编码规则的前提下，难以对信息进行有效的破解，从而保证了信息传输安全。

附图说明

图1是本发明一具体实施例提供的一种5G前传用的波分复用方法的流程示意图；

图2是本发明一具体实施例提供的一种5G前传用的波分复用系统的结构示意图；

图3是本发明一具体实施例提供的第一信号对应的第一波长转换信号的周期变换示意图；

图4是本发明一具体实施例提供的第二信号对应的第一波长转换信号的周期变换示意图；

图5是本发明一具体实施例提供的第三信号对应的第一波长转换信号的周期变换示意图；

图6是本发明一具体实施例提供的第四信号对应的第一波长转换信号的周期变换示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种5G前传用的波分复用方法及系统，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进技术细节实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

经申请人研究发现：现有5G前传采用的波分复用技术可以大大提高信息的传输效率，但是往往都缺少有效的信息安全保护手段，导致信息泄露。现有的波分复用技术无法有效的根据该技术特点对信息实现加密。

因此，本发明实施例提供了一种5G前传用的波分复用方法，如图1所示该方法包括：

步骤S1、编码端接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个原始电信号一一转换为初始光信号。

其中，每个有源天线单元发送一个原始电信号，各个初始光信号之间的波长一致。

需要说明的是，使初始光信号之间的波长一致，然后进行统一波长转换可以保证按照需求进行波长转换，同一初始光信号可以转换成不同的波长，使信道安排更加灵活合理。

可选的，编码端采用灰光模块，将各个原始电信号一一转换为波长相同的初始光信号。

需要说明的是，灰光模块为光模块的一种，光模块为光电转换设备，可以将光信号和电信号进行相互转换。灰光模块可以将原始电信号转换为统一波长的初始光信号。

步骤S2、编码端对第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组。

第一波长转换组包含与初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号。其中，在不同的时间周期内，同一个有源天线单元以预设编码规则进行波长转换后所得的第一波长转换信号的波长不恒等。

需要说明的是，编码端对第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组。每个周期都会重复该步骤，但是时间周期不同可能会导致预设编码规则产生变化。这样使得在不同的时间周期内，同一个有源天线单元以预设编码规则进行波长转换后所得的第一波长转换信号的波长不恒等。通俗来说，同一第一波长转换信号的波长会不断进行变化，以保证信息传输安全，在截获该信号的人员不知道预设编码规则的前提下，难以破解该信号对应的信息，

此外，使述第一波长转换组包含与初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号，是为了保证各个第一波长转换信号之间不互相干扰。相同波长的光会互相干扰。

步骤S3、编码端将第一波长转换组发送至解码端。其中，第一波长转换组一般均采用同一光纤。

步骤S4、解码端以与预设编码规则相对应的预设解码规则，将第一波长转换组内的各个第一波长转换信号解码为相对应的各个初始光信号。

需要说明的是，本发明实施例通过解码端已知编码端的预设编码规则，采用相对应的预设解码规则，保证了解码端可以正常对信息进行解密接收，完成正常传输，可以有效避免信息被截获破解。

在一具体实施例中，步骤S2，包括：

编码端获得第一时间周期所属的各个初始光信号的第一接收时间点；

编码端从多个预设编码规则中确定一个与第一接收时间点相对应的预设编码规则；其中，预设编码规则的数目大于或等于初始光信号的数目；

编码端根据与第一接收时间点相对应的编码规则对第一时间周期所属的各个初始光信号进行波长转换获得第一波长转换组。

需要说明的是，根据时间的唯一性来确定预设编码规则，避免选取的预设编码规则呈现规律性，从而被轻易破解。

进一步地，从多个预设编码规则中确定一个与第一接收时间点相对应的预设编码规则，包括：

编码端根据述第一接收时间点，获得第一波长转换组的时间戳；

编码端采用哈希算法对时间戳和预设常数进行计算，获得固定长度且唯一的加密序列；其中，预设常数在不同时间周期中均相同；

编码端根据m＝MOD(I，N)确定与加密序列相对应的预设编码规则的序号；其中，m为预设编码规则的序号且从0开始编号，I为加密序列，N为预设编码规则的数目。

此外，预设编码规则的数目应该大于或等于有源天线单元的数目。

需要说明的是，采用哈希算法加密可以有效保证加密序列不被破解，然后根据加密序列除以预设编码规则的数目的余数来确定预设编码规则，这种确定方法简单高效，又由于加密序列经过哈希算法加密不容易被破解。

可选的，在上述实施例中，步骤S4，包括：

解码端根据第一接收时间点，获得第一波长转换组的时间戳；

解码端采用哈希算法对时间戳和预设常数进行计算，获得加密序列；

解码端根据a＝MOD(I,B)确定与加密序列相对应的预设解码规则的序号；其中，a为预设解码规则的序号且从0开始编号，I为加密序列，B为预设解码规则的数目；

解码端根据与加密序列相对应的预设编码规则，将第一波长转换组内的各个第一波长转换信号解码为相对应的各个初始光信号。

与编码端类似，解码端根据第一接收时间点，经过哈希和求余等运算，获得与预设编码规则相对应的预设解码规则。

值得一提的是，解码端中存有预设编码规则与预设解码规则对应表或者对应关系图。

在一具体实施例中，当有源天线单元有且仅有一个时，方法还包括：

编码端接收第一时间周期内的有源天线发送的第一原始电信号，并将第一原始电信号转换为第一初始光信号；

编码端生成至少一个虚拟光信号；其中，虚拟光信号与第一初始光信号同步传输；

编码端对第一时间周期所属的第一初始光信号和虚拟光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第二波长转换组；第二波长转换组包含与第一初始光信号和虚拟光信号数目总和相同且相互之间波长不同的多个第二波长转换信号；

编码端将第二波长转换组发送至解码端；

述解码端以与预设编码规则相对应的预设解码规则，将第二波长转换组内的各个第二波长转换信号解码为相对应的第一初始光信号和虚拟光信号。

需要说明的是，该实施例编码端生成至少一个虚拟光信号，然后对第一初始光信号和虚拟光信号以预设编码规则进行波长转换。解决了当只有少量信息传输只占用一个波长时，无法进行加密安全传输的问题。通过生成至少一个虚拟光信号和第一初始光信号进行上述实施例中相同的编码，以此对第一初始光信号进行加密。

可选的，方法还包括：

编码端根据第一波长转换组中的第一波长转换信号的数目确定各个第一波长转换信号之间的信道间隔。

当第一波长转换组中的第一波长转换信号的数目越多，信道间隔越小。当第一波长转换组中的第一波长转换信号的数目越少，信道间隔越大。

可选的，方法还包括：

分别对初始光信号和第一波长转换信号进行实时监测，用以及时发现故障。

通过对每一路初始光信号和第一波长转换信号进行实时监测，保证故障定位的及时性。

基于上述公开的5G前传用的波分复用方法，本发明实施例还公开了一种5G前传用的波分复用系统，如图2所示，该系统包括：编码端和解码端，编码端和解码端通过光纤204进行连接，编码端包括：第一光模块201、第一波长调整模块202以及合波器203；解码端包括：分波器205和第二波长调整模块206；

第一光模块201，用于接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个原始电信号一一转换为初始光信号；其中，每个有源天线单元发送一个原始电信号，各个初始光信号之间的波长一致；

第一波长调整模块202，用于对第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组；第一波长转换组包含与初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号；其中，在不同的时间周期内，同一个有源天线单元以预设编码规则进行波长转换后所得的第一波长转换信号的波长不恒等；

合波器203，用于将多个第一波长转换信号通过光纤204发送至解码端；

分波器205，用于接收第一波长转换信号；

第二波长调整模块206，用于以与预设编码规则相对应的预设解码规则，将第一波长转换组内的各个第一波长转换信号解码为相对应的各个初始光信号。

可选的，第一波长调整模块202包括：接收时间获得单元、编码规则确定单元以及波长转换单元；

接收时间获得单元，用于获得第一时间周期所属的各个初始光信号的第一接收时间点；

编码规则确定单元，用于从多个预设编码规则中确定一个与第一接收时间点相对应的预设编码规则；其中，预设编码规则的数目大于或等于初始光信号的数目；

波长转换单元，用于根据与第一接收时间点相对应的编码规则对第一时间周期所属的各个初始光信号进行波长转换获得第一波长转换组。

可选的，编码规则确定单元，具体用于：

根据述第一接收时间点，获得第一波长转换组的时间戳；

采用哈希算法对时间戳和预设常数进行计算，获得固定长度且唯一的加密序列；其中，预设常数在不同时间周期中均相同；

根据m＝MOD(I，N)确定与加密序列相对应的预设编码规则的序号；其中，m为预设编码规则的序号且从0开始编号，I为加密序列，N为预设编码规则的数目。

可选的，第二波长调整模块206具体包括：时间戳获得单元、哈希加密单元、解码规则确定单元以及波长还原单元；

时间戳获得单元，用于根据第一接收时间点，获得第一波长转换组的时间戳

哈希加密单元，用于采用哈希算法对时间戳和预设常数进行计算，获得加密序列

解码规则确定单元，用于根据a＝MOD(I,B)确定与加密序列相对应的预设解码规则的序号；其中，a为预设解码规则的序号且从0开始编号，I为加密序列，B为预设解码规则的数目；

波长还原单元，用于根据与加密序列相对应的预设编码规则，将第一波长转换组内的各个第一波长转换信号解码为相对应的各个初始光信号。

可选的，当有源天线单元有且仅有一个时，编码端还包括：第二光模块、虚拟光信号生成模块、第三波长调整模块；解码端还包括：第四波长调整模块；

第二光模块，用于接收第一时间周期内的有源天线发送的第一原始电信号，并将第一原始电信号转换为第一初始光信号；

虚拟光信号生成模块，用于生成至少一个虚拟光信号；其中，虚拟光信号与第一初始光信号同步传输；

第三波长调整模块，用于对第一时间周期所属的第一初始光信号和虚拟光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第二波长转换组；第二波长转换组包含与第一初始光信号和虚拟光信号数目总和相同且相互之间波长不同的多个第二波长转换信号；

合波器203用于将第二波长转换信号发送至解码端；

分波器205用于接收第二波长转换信号；

第四波长调整模块，用于以与预设编码规则相对应的预设解码规则，将第二波长转换组内的各个第二波长转换信号解码为相对应的第一初始光信号和虚拟光信号。

可选的，系统还包括：信道间隔模块；

信道间隔模块，用于根据第一波长转换组中的第一波长转换信号的数目确定各个第一波长转换信号之间的信道间隔。

可选的，系统还包括：监测模块，

监测模块，用于分别对初始光信号和第一波长转换信号进行实时监测，用以及时发现故障。

在一具体实施例中，可以如图3-6所示，有四个初始光信号，分别为第一信号、第二信号、第三信号以及第四信号。分别用四个周期记录这四个信号对应的第一波长转换信号的波长变化。图3为第一信号对应的第一波长转换信号的波长变化；图4为第二信号对应的第一波长转换信号的波长变化；图5为第三信号对应的第一波长转换信号的波长变化；图6为第四信号对应的第一波长转换信号的波长变化。如图3-6，各个第一波长转换信号在相同周期内的波长均不相同。第一波长转换信号在不同周期内的波长不恒等。

本发明实施例通过编码端对第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组；其中，在不同的时间周期内，同一个有源天线单元以预设编码规则进行波长转换后所得的第一波长转换信号的波长不恒等。通过将同一初始光信号按周期和与周期对应的转换规则进行波长转换，从而使初始光信号在不同时间周期内对应波长不恒等的第一波长转换信号，被截获后也难以破解出哪个第一波长转换信号与哪个初始光信号相对应，保证了信息的传输安全。本发明实施例的解码端以与预设编码规则相对应的预设解码规则，将第一波长转换组内的各个第一波长转换信号解码为相对应的各个初始光信号。本发明实施例通过解码端已知编码端的预设编码规则，采用相对应的预设解码规则，保证了解码端可以正常对信息进行解密接收，完成正常传输，可以有效避免信息被截获破解。本发明实施例编码端接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个原始电信号一一转换为初始光信号；其中，每个有源天线单元发送一个原始电信号，各个初始光信号之间的波长一致。初始光信号波长一致后统一进行波长转换可以保证初始光信号的波长调整更加灵活。本发明实施例中第一波长转换组包含与初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号。各个第一波长转换信号波长各不相同保证了正常的波分复用，各个第一波长转换信号之间不会互相干扰。本发明实施例的编码端从多个预设编码规则中确定一个与第一接收时间点相对应的预设编码规则。本发明实施例根据时间的唯一性来确定预设编码规则，避免选取的预设编码规则呈现规律性，从而被轻易破解。本发明实施例的编码端采用哈希算法对时间戳和预设常数进行计算，获得固定长度且唯一的加密序列。哈希算法加密在不知道加密规则的情况下难以进行反推，提高了信息传输的安全性。6、本发明实施例当有源天线单元有且仅有一个时，编码端生成至少一个虚拟光信号，然后对第一初始光信号和虚拟光信号以预设编码规则进行波长转换。解决了当只有少量信息传输只占用一个波长时，无法进行加密的问题。综上，本发明实施例通过对同一初始光信号按照周期和与周期相对应的预设编码规则进行波长转换，使得同一初始光信号对应的第一波长转换信号在不同周期内的波长不恒等。在截获信息的人员不知道编码规则的前提下，难以对信息进行有效的破解，从而保证了信息传输安全。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种5G前传用的波分复用方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、编码端接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个所述原始电信号一一转换为初始光信号；其中，每个所述有源天线单元发送一个所述原始电信号，各个所述初始光信号之间的波长一致；

步骤S2、所述编码端对所述第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组；所述第一波长转换组包含与所述初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号；其中，在不同的时间周期内，同一个所述有源天线单元以所述预设编码规则进行波长转换后所得的所述第一波长转换信号的波长不恒等；

步骤S3、所述编码端将所述第一波长转换组发送至解码端；

步骤S4、所述解码端以与所述预设编码规则相对应的预设解码规则，将所述第一波长转换组内的各个所述第一波长转换信号解码为相对应的各个所述初始光信号；

所述步骤S2，包括：

所述编码端获得所述第一时间周期所属的各个初始光信号的第一接收时间点；

所述编码端从多个预设编码规则中确定一个与所述第一接收时间点相对应的预设编码规则；其中，所述预设编码规则的数目大于或等于所述初始光信号的数目；

所述编码端根据与所述第一接收时间点相对应的编码规则对所述第一时间周期所属的各个初始光信号进行波长转换获得所述第一波长转换组；

所述从多个预设编码规则中确定一个与所述第一接收时间点相对应的预设编码规则，包括：

所述编码端根据所述述第一接收时间点，获得所述第一波长转换组的时间戳；

所述编码端采用哈希算法对所述时间戳和预设常数进行计算，获得固定长度且唯一的加密序列；其中，预设常数在不同时间周期中均相同；

所述编码端根据m＝MOD(I，N)确定与所述加密序列相对应的预设编码规则的序号；其中，m为所述预设编码规则的序号且从0开始编号，I为所述加密序列，N为所述预设编码规则的数目。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4，包括：

所述解码端根据所述第一接收时间点，获得所述第一波长转换组的时间戳；

所述解码端采用哈希算法对所述时间戳和所述预设常数进行计算，获得所述加密序列；

所述解码端根据a＝MOD(I,B)确定与所述加密序列相对应的预设解码规则的序号；其中，a为所述预设解码规则的序号且从0开始编号，I为所述加密序列，B为所述预设解码规则的数目；

所述解码端根据与所述加密序列相对应的预设编码规则，将所述第一波长转换组内的各个所述第一波长转换信号解码为相对应的各个所述初始光信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述有源天线单元有且仅有一个时，所述方法还包括：

所述编码端接收第一时间周期内的所述有源天线发送的第一原始电信号，并将所述第一原始电信号转换为第一初始光信号；

所述编码端生成至少一个虚拟光信号；其中，所述虚拟光信号与所述第一初始光信号同步传输；

所述编码端对所述第一时间周期所属的所述第一初始光信号和所述虚拟光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第二波长转换组；所述第二波长转换组包含与所述第一初始光信号和所述虚拟光信号数目总和相同且相互之间波长不同的多个第二波长转换信号；

所述编码端将所述第二波长转换组发送至所述解码端；

所述解码端以与所述预设编码规则相对应的预设解码规则，将所述第二波长转换组内的各个所述第二波长转换信号解码为相对应的所述第一初始光信号和所述虚拟光信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述编码端根据所述第一波长转换组中的所述第一波长转换信号的数目确定各个所述第一波长转换信号之间的信道间隔。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

分别对初始光信号和第一波长转换信号进行实时监测，用以及时发现故障。

6.一种5G前传用的波分复用系统，其特征在于，所述系统包括：编码端和解码端，所述编码端和所述解码端通过光纤进行连接，所述编码端包括：第一光模块、第一波长调整模块以及合波器；所述解码端包括：分波器和第二波长调整模块；

所述第一光模块，用于接收第一时间周期内各个有源天线单元发送的各个原始电信号，并将各个所述原始电信号一一转换为初始光信号；其中，每个所述有源天线单元发送一个所述原始电信号，各个所述初始光信号之间的波长一致；

所述第一波长调整模块，用于对所述第一时间周期所属的各个初始光信号以预设编码规则进行波长转换，获得第一波长转换组；所述第一波长转换组包含与所述初始光信号数量相同且相互之间波长不同的多个第一波长转换信号；其中，在不同的时间周期内，同一个所述有源天线单元以所述预设编码规则进行波长转换后所得的所述第一波长转换信号的波长不恒等；

所述合波器，用于将多个所述第一波长转换信号通过光纤发送至解码端；

所述分波器，用于接收所述第一波长转换信号；

所述第二波长调整模块，用于以与所述预设编码规则相对应的预设解码规则，将所述第一波长转换组内的各个所述第一波长转换信号解码为相对应的各个所述初始光信号；

所述第一波长调整模块包括：接收时间获得单元、编码规则确定单元以及波长转换单元；

所述接收时间获得单元，用于获得所述第一时间周期所属的各个初始光信号的第一接收时间点；

所述编码规则确定单元，用于从多个预设编码规则中确定一个与所述第一接收时间点相对应的预设编码规则；其中，所述预设编码规则的数目大于或等于所述初始光信号的数目；

所述波长转换单元，用于根据与所述第一接收时间点相对应的编码规则对所述第一时间周期所属的各个初始光信号进行波长转换获得所述第一波长转换组；

所述编码规则确定单元，具体用于：

根据所述述第一接收时间点，获得所述第一波长转换组的时间戳；

采用哈希算法对所述时间戳和预设常数进行计算，获得固定长度且唯一的加密序列；其中，预设常数在不同时间周期中均相同；

根据m＝MOD(I，N)确定与所述加密序列相对应的预设编码规则的序号；其中，m为所述预设编码规则的序号且从0开始编号，I为所述加密序列，N为所述预设编码规则的数目。