本發(fā)明涉及一種光纖傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)及方法，尤其涉及一種基于XPON的通信系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：
XPON作為新一代光纖接入技術(shù)，在抗干擾性、帶寬特性、接入距離、維護(hù)管理等方面均具有巨大優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用得到了全球運(yùn)營(yíng)商的高度關(guān)注。XPON光接入技術(shù)中比較成熟的EPON和GPON，均是由局端OLT、用戶端ONU設(shè)備和無(wú)源光分配網(wǎng)絡(luò)ODN組成。中國(guó)專利一種基于XPON系統(tǒng)的新型光線路終端OLT，公開(kāi)號(hào)：CN202435410U公開(kāi)了一種新型光線路終端OLT裝置，該裝置中，包括主控單元、交叉矩陣控制單元和數(shù)據(jù)收發(fā)單元；主控單元，包括CPU、路由表存儲(chǔ)器；收發(fā)單元，包括交換器、業(yè)務(wù)模塊、上聯(lián)EPON模塊和硬件路由表模塊，此裝置能夠?qū)ν唤涌谀０彘g的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接轉(zhuǎn)發(fā)，不同業(yè)務(wù)模塊間通過(guò)交叉矩陣單元實(shí)現(xiàn)無(wú)阻礙的數(shù)據(jù)調(diào)度，減少了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的緩存，轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間。上述的新型光線路終端OLT裝置，針對(duì)縮短數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間，卻未能在光線路終端與光網(wǎng)絡(luò)單元對(duì)傳輸?shù)墓庑盘?hào)進(jìn)行安全傳輸保護(hù)。鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于XPON的通信系統(tǒng)及方法用以克服上述技術(shù)缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于XPON的通信系統(tǒng)，其包括一光線路終端、一光分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、至少一光網(wǎng)絡(luò)單元，所述光線路終端，對(duì)接收到的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行功率控制和加密，經(jīng)由光分發(fā)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁鞴饩W(wǎng)絡(luò)單元，所述光網(wǎng)絡(luò)單元對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解密、功率控制和均衡檢測(cè)后傳輸?shù)礁鹘K端用戶設(shè)備，所述光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元需各自存儲(chǔ)相同初始密鑰k_known；其中，所述光信號(hào)中傳輸?shù)南袷綖椋ㄒ唤M隨機(jī)數(shù)作為消息幀中信息加密的配對(duì)信息、信息部分data1選取信息的奇數(shù)位或data2選取信息的偶數(shù)位、信息加密和解密密鑰key和差錯(cuò)校驗(yàn)碼CRC驗(yàn)證；所述光線路終端包括一控制模塊、一加密模塊和一功率控制模塊，所述光網(wǎng)絡(luò)單元包括一控制模塊、一解密模塊和一矯正模塊，其中，所述加密模塊，所述加密模塊產(chǎn)生一隨機(jī)密鑰key并使用隨機(jī)密鑰key對(duì)消息幀中data1或data2即信息部分加密，信息部分加密完成后，使用加密模塊內(nèi)存儲(chǔ)的與解密模塊一致的初始密鑰K_known對(duì)密鑰key進(jìn)行加密；所述功率控制模塊，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)或電壓信號(hào)，根據(jù)設(shè)定閾值判斷光功率是否過(guò)載并存儲(chǔ)光功率值，若功率過(guò)載并持續(xù)時(shí)間間隔T，向控制模塊輸出反饋信號(hào)，調(diào)整功率后傳輸光信號(hào)；若電流信號(hào)或電壓信號(hào)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定閾值或瞬時(shí)達(dá)到閾值，則繼續(xù)傳輸光信號(hào)可；所述解密模塊，對(duì)信息進(jìn)行CRC校驗(yàn)和配對(duì)信息驗(yàn)證，若接收到的一對(duì)消息幀，有任何一個(gè)CRC校驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤，則丟棄兩個(gè)消息幀并向光纖路終端發(fā)送請(qǐng)求，等待光纖路終端重傳；若校驗(yàn)結(jié)果正確，則對(duì)消息幀進(jìn)行配對(duì)驗(yàn)證，成功后首先使用光網(wǎng)絡(luò)單元存儲(chǔ)的初始密鑰k_known對(duì)密鑰key解密，在用密鑰key對(duì)兩個(gè)存放data1、data2的消息幀分別解密，得到解密信息后控制模塊將解密信息發(fā)送至矯正模塊；所述矯正模塊，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)或電壓信號(hào)，根據(jù)設(shè)定閾值判斷光功率是否過(guò)載并存儲(chǔ)光功率值，若功率過(guò)載并持續(xù)時(shí)間間隔T，向控制模塊輸出反饋信號(hào)，調(diào)整輸出功率，調(diào)整功率后傳輸光信號(hào)；若電流信號(hào)或電壓信號(hào)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定閾值或瞬時(shí)達(dá)到閾值，則將光信號(hào)傳輸?shù)骄饽K，光信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)化、濾波放大后，根據(jù)下述判決公式對(duì)電信號(hào)進(jìn)行判決，信號(hào)經(jīng)判決矯正后，所述均衡模塊將恢復(fù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)繼續(xù)傳輸。判決公式：上述公式中uk為在光線路終端1輸入信號(hào)序列xk的均值，yk為在光網(wǎng)絡(luò)單元判決模塊接收到的序列，σ2為噪聲的方差，則恢復(fù)出的最有可能序列可有上述公式計(jì)算得出。較佳的，所述加密模塊包括一密鑰產(chǎn)生模塊、一管理模塊和一變換模塊，其中，所述密鑰產(chǎn)生模塊產(chǎn)生一隨機(jī)密鑰key并存儲(chǔ)在管理模塊中；所述變換模塊，使用隨機(jī)產(chǎn)生的密鑰key對(duì)消息幀中data1或data2即信息部分進(jìn)行加密；所述變換模塊，對(duì)消息幀中data1或data2即信息部分和密鑰key分別進(jìn)行移位變換，對(duì)移位變換后的消息部分和密鑰部分進(jìn)行乘積變換，并對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行移位變換，得到加密后的消息幀中data1或data2即信息部分存儲(chǔ)在管理模塊中；所述變換模塊，使用管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰K_known對(duì)密鑰key進(jìn)行加密；所述變換模塊，對(duì)管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰K_known和密鑰key分別進(jìn)行移位變換，對(duì)移位變換后的管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰K_known和密鑰key進(jìn)行乘積變換，并對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行移位變換，得到加密后的初始密鑰K_known和密鑰key存儲(chǔ)在管理模塊中。較佳的，所述解密模塊包括一驗(yàn)證模塊、一管理模塊和一逆變換模塊，其中，驗(yàn)證模塊對(duì)信息進(jìn)行CRC校驗(yàn)和配對(duì)信息驗(yàn)證，如果接收到的消息幀，有一個(gè)CRC校驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤，則丟棄兩個(gè)消息幀，管理模塊向光纖路終端發(fā)送請(qǐng)求，等待光纖路終端重傳；若校驗(yàn)結(jié)果正確，則對(duì)消息幀進(jìn)行配對(duì)驗(yàn)證，選取配對(duì)信息一致的一對(duì)消息幀傳遞到變換模塊中進(jìn)行解密；所述逆變換模塊，使用管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰k_known對(duì)密鑰key解密；所述逆變換模塊，對(duì)消息幀中密鑰key和管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行反移位變換，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行逆乘積變換，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行反移位變換，得到解密后的密鑰key；所述逆變換模塊，使用密鑰key對(duì)消息幀中data1或data2即信息部分解密；所述逆變換模塊，對(duì)消息幀中密鑰key和消息幀中的data1、data2分別進(jìn)行反移位變換，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和消息幀中的data1、data2進(jìn)行逆乘積變換，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行反移位變換，變換模塊得到解密后信息，將解密后信息發(fā)送給控制模塊。本發(fā)明還提供一種基于XPON的通信方法，基于上述的基于XPON的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，其包括以下步驟：步驟a，所述光纖路終端接收到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，控制模塊將所述網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的光信號(hào)，傳輸給功率控制模塊；步驟b，所述功率控制模塊將判斷光信號(hào)功率是否超過(guò)設(shè)定閾值，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行功率控制；步驟c，所述控制模塊將功率調(diào)整后信號(hào)傳輸給加密模塊對(duì)信號(hào)和信號(hào)密鑰key進(jìn)行加密；步驟d，所述加密模塊將加密后信號(hào)傳送給控制模塊，所述控制模塊經(jīng)由光分發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，傳送到各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元；步驟e，所述光網(wǎng)絡(luò)單元中的控制模塊將信號(hào)傳送給解密模塊，對(duì)信號(hào)解密；步驟f，所述控制模塊將解密后信號(hào)傳送到矯正模塊，對(duì)信號(hào)功率控制和失真矯正；步驟g，操作結(jié)束。較佳的，所述步驟b中的功率檢測(cè)控制過(guò)程為：步驟b1，所述功率控制模塊中分光器將光信號(hào)分為兩路，分別傳輸給轉(zhuǎn)換單元和開(kāi)關(guān)單元；步驟b2，所述轉(zhuǎn)換單元將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)或電壓信號(hào)；步驟b3，所述轉(zhuǎn)換單元根據(jù)設(shè)定閾值判斷光功率是否過(guò)載并存儲(chǔ)光功率值；若所述轉(zhuǎn)換單元判斷結(jié)果為功率不過(guò)載，則執(zhí)行步驟b5；若所述轉(zhuǎn)換單元判斷結(jié)果為功率過(guò)載，則時(shí)間間隔T后，對(duì)光功率第二次采樣判斷，若第二次判斷過(guò)載，則執(zhí)行步驟b4，若第二次判斷不過(guò)載則執(zhí)行步驟b5；步驟b4，所述轉(zhuǎn)換單元向控制模塊發(fā)送控制信號(hào)，開(kāi)關(guān)單元暫時(shí)斷開(kāi)；步驟b5，所述控制模塊調(diào)整輸出功率，使輸出功率小于設(shè)定閾值，所述開(kāi)關(guān)單元閉合，光信號(hào)繼續(xù)傳輸；步驟b6，操作結(jié)束。較佳的，所述步驟c中的對(duì)信息部分和密鑰key加密過(guò)程為：步驟c1，所述密鑰產(chǎn)生模塊隨機(jī)產(chǎn)生密鑰key；步驟c2，所述變換模塊，對(duì)消息幀中data1或data2即信息部分和消息幀中密鑰key進(jìn)行移位變換；步驟c3，所述變換模塊，對(duì)移位變換后的消息部分和密鑰key進(jìn)行乘積變換；步驟c4，所述變換模塊對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行移位變換，得到加密后的信息；步驟c5，所述變換模塊，對(duì)消息幀中密鑰key和管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行移位變換；步驟c6，所述變換模塊，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行乘積變換；步驟c7，所述變換模塊，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行移位變換，得到加密后的密鑰key；步驟c8，所述變換模塊向輸出管理模塊輸出加密后的信息和密鑰key；步驟c9，操作結(jié)束。較佳的，所述步驟e中的解密驗(yàn)證過(guò)程為：步驟e1，所述驗(yàn)證模塊對(duì)接收到的消息幀進(jìn)行CRC校驗(yàn)；步驟e2，所述驗(yàn)證模塊判斷任何一個(gè)消息幀CRC校驗(yàn)結(jié)果是否有錯(cuò)誤；若CRC校驗(yàn)結(jié)果有錯(cuò)誤則執(zhí)行步驟e3；CRC校驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有錯(cuò)誤則執(zhí)行步驟e4；步驟e3，丟棄一對(duì)消息幀，管理模塊向光纖路終端發(fā)送請(qǐng)求，等待光纖路終端重傳消息幀。步驟e4，對(duì)所述消息幀進(jìn)行配對(duì)驗(yàn)證，選取配對(duì)信息一致的一對(duì)消息幀傳遞到變換模塊中解碼。步驟e5，所述逆變換模塊使用管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰k_known對(duì)密鑰key解密，得到密鑰key后，用密鑰key對(duì)兩個(gè)存放data1、data2的消息幀分別解密。步驟e6，所述逆變換模塊得到解密后信息，將解密后信息發(fā)送給控制模塊；步驟e7，操作結(jié)束。較佳的，所述步驟e5中的解密過(guò)程為：步驟e51，所述逆變換模塊，對(duì)消息幀中密鑰key和管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行反移位變換；步驟e52，所述逆變換模塊，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和管理模塊存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行逆乘積變換；步驟e53，所述轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行反移位變換，得到密鑰key；步驟e54，所述逆變換模塊，對(duì)消息幀中密鑰key和消息幀中data1或data2即信息部分進(jìn)行反移位變換；步驟e55，所述逆變換模塊，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和消息幀中data1或data2即信息部分進(jìn)行逆乘積變換；步驟e56，所述逆變換模塊，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行反移位變換。較佳的，所述步驟f中矯正模塊的失真矯正過(guò)程為：步驟f1，所述光電轉(zhuǎn)換模塊將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)；步驟f2，上述步驟中的電信號(hào)經(jīng)過(guò)所述濾波模塊濾去干擾信號(hào)；步驟f3，上述步驟中濾波后信號(hào)經(jīng)過(guò)所述放大模塊將信號(hào)放大至需要的強(qiáng)度；步驟f4，所述判決模塊對(duì)信號(hào)均衡，根據(jù)判決公式對(duì)電信號(hào)進(jìn)行判決；判決公式：上述公式中uk為在光線路終端輸入信號(hào)序列xk的均值，yk為在光網(wǎng)絡(luò)單元判決模塊接收到的序列，σ2為噪聲的方差，則恢復(fù)出的最有可能序列可有上述公式計(jì)算得出；步驟f5，上述過(guò)程中判決后的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)所述電光轉(zhuǎn)換器將恢復(fù)出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)繼續(xù)傳輸；步驟f6，操作結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于：該基于XPON的通信系統(tǒng)和方法，能夠在光纖路終端對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率控制，防止傳輸過(guò)程中過(guò)熱燒壞光纖線路或設(shè)備，對(duì)信號(hào)和密鑰二次加密，保障傳輸過(guò)程的安全性，防止了初始密鑰的泄露；在光網(wǎng)絡(luò)單元對(duì)信號(hào)二次解密，即使初始密鑰泄露也無(wú)法完成二次解密，功率控制和信號(hào)矯正，保證了信號(hào)傳輸過(guò)程中的有效性和可靠性。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)的功能框圖；圖2為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)光線路終端中功率控制模塊的功能框圖；圖3為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)加密模塊的功能框圖；圖4為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)解密模塊的功能框圖；圖5為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)單元矯正模塊的功能框圖；圖6為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)矯正模塊中均衡模塊的功能框圖；圖7為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)的通信方法的流程圖；圖8為本發(fā)明一種基于XPON的通信方法的光信號(hào)閾值判斷過(guò)程流程圖；圖9為本發(fā)明一種基于XPON的通信方法的信號(hào)加密過(guò)程流程圖；圖10為本發(fā)明一種基于XPON的通信方法的信號(hào)解密過(guò)程的流程圖；圖11為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)單元的功率控制過(guò)程的流程圖；圖12為為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)單元的失真矯正過(guò)程的流程圖；具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明中基于XPON的通信系統(tǒng)及方法，在光信號(hào)傳輸前端進(jìn)行加密，接收端進(jìn)行解密，增加了XPON系統(tǒng)的安全性，并對(duì)光信號(hào)執(zhí)行功率控制和均衡，防止光纖過(guò)熱損壞。請(qǐng)參閱圖1所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)的功能框圖，包括一OLT光線路終端1、一ODN光分發(fā)網(wǎng)絡(luò)2、至少一ONU光網(wǎng)絡(luò)單元3，其中所述OLT光線路終端1包括一加密模塊11、一控制模塊12、一功率控制模塊13，所述ONU光網(wǎng)絡(luò)單元3包括一解密模塊31、一控制模塊32、一矯正模塊33。所述光線路終端OLT1，對(duì)接收到的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行功率控制和加密，經(jīng)由ODN光分發(fā)網(wǎng)絡(luò)2傳輸?shù)礁鱋NU光網(wǎng)絡(luò)單元3，所述ONU光網(wǎng)絡(luò)單元3對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解密、均衡和功率控制檢測(cè)后傳輸?shù)礁鹘K端用戶設(shè)備，所述所述光線路終端1和光網(wǎng)絡(luò)單元3需各自存儲(chǔ)相同的初始密鑰k_known。請(qǐng)參閱圖2所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)光線路終端中功率控制模塊的功能框圖，基于XPON的通信系統(tǒng)功率控制模塊包括一分光器131、一轉(zhuǎn)換單元132和一開(kāi)關(guān)單元133，其中所述分光器131將光信號(hào)分為兩路，分別傳輸給轉(zhuǎn)換單元132和開(kāi)關(guān)單元133，所述轉(zhuǎn)換單元132將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)或電壓信號(hào)，根據(jù)設(shè)定閾值判斷光功率是否過(guò)載并存儲(chǔ)光功率值，若功率過(guò)載則向控制模塊12輸出反饋信號(hào)，調(diào)整輸出功率，開(kāi)關(guān)單元133暫時(shí)斷開(kāi)；若電流信號(hào)或電壓信號(hào)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定閾值，則開(kāi)關(guān)單元133閉合，光信號(hào)可繼續(xù)傳輸。請(qǐng)參閱圖3所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)加密模塊的功能框圖，所述加密模塊11包括一密鑰產(chǎn)生模塊111、一管理模塊112和一變換模塊113，其中密鑰產(chǎn)生模塊111產(chǎn)生一隨機(jī)密鑰key并存儲(chǔ)在管理模塊112中，所述變換模塊113，對(duì)消息幀中data1或data2即信息部分和密鑰key分別進(jìn)行移位變換，所述變換模塊113，對(duì)移位變換后的消息部分和密鑰部分進(jìn)行乘積變換，并對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行移位變換，得到加密后的消息幀中data1或data2即信息部分。所述變換模塊113，對(duì)管理單元112存儲(chǔ)的初始密鑰K_known和密鑰key分別進(jìn)行移位變換，對(duì)移位變換后的管理單元112存儲(chǔ)的初始密鑰K_known和密鑰部分進(jìn)行乘積變換，并對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行移位變換，得到加密后的密鑰key。請(qǐng)參閱圖4所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)解密模塊的功能框圖，所述解密模塊31包括一驗(yàn)證模塊311、一管理模塊312和一逆變換模塊313，其中驗(yàn)證模塊311對(duì)信息進(jìn)行CRC校驗(yàn)和配對(duì)信息驗(yàn)證。如果接收到的一對(duì)消息幀，有一個(gè)CRC校驗(yàn)結(jié)果錯(cuò)誤，則丟棄兩個(gè)消息幀，管理模塊312向光纖路終端1發(fā)送請(qǐng)求，等待光纖路終端1重傳。若校驗(yàn)結(jié)果正確，則對(duì)消息幀進(jìn)行配對(duì)驗(yàn)證，選取配對(duì)信息一致的一對(duì)消息幀傳遞到逆變換模塊313中進(jìn)行解碼。所述逆變換模塊313，首先使用管理模塊312存儲(chǔ)的初始密鑰k_known對(duì)密鑰key解密，所述逆變換模塊313，對(duì)消息幀中密鑰key和管理模塊312存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行反移位變換，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和管理模塊312存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行逆乘積變換，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行反移位變換，得到密鑰key。所述逆變換模塊313，后用密鑰key對(duì)兩個(gè)存放data1、data2的消息幀分別解密，所述逆變換模塊313，對(duì)消息幀中密鑰key和消息幀中的data1、data2進(jìn)行反移位變換，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和消息幀中的data1、data2進(jìn)行逆乘積變換，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行反移位變換，逆變換模塊313得到解密后信息，將解密后信息發(fā)送給控制模塊32。請(qǐng)參閱圖5所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)單元矯正模塊的功能框圖，基于XPON的通信系統(tǒng)矯正模塊包括一分光器331、一轉(zhuǎn)換單元332、一開(kāi)關(guān)單元333和一均衡模塊334，其中所述分光器331將光信號(hào)分為兩路，分別傳輸給轉(zhuǎn)換單元332和開(kāi)關(guān)單元333，所述轉(zhuǎn)換單元332將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)或電壓信號(hào)，根據(jù)設(shè)定閾值判斷光功率是否過(guò)載并存儲(chǔ)光功率值，若功率過(guò)載并持續(xù)時(shí)間T，則向控制模塊32輸出反饋信號(hào)，調(diào)整輸出功率，開(kāi)關(guān)單元333暫時(shí)斷開(kāi)；若電流信號(hào)或電壓信號(hào)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定閾值，則開(kāi)關(guān)單元333閉合，光信號(hào)傳輸?shù)骄饽K334。請(qǐng)參閱圖6所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)矯正模塊中均衡模塊的功能框圖，其中，所述均衡模塊334包括一光電轉(zhuǎn)換模塊3341、一濾波模塊3342、一放大模塊3343和一判決模塊3344，其中所述光電轉(zhuǎn)換模塊3341對(duì)接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波模塊3342濾去干擾信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大模塊3343將信號(hào)放大的需要的強(qiáng)度，判決模塊3344對(duì)信號(hào)均衡，根據(jù)判決公式對(duì)電信號(hào)進(jìn)行判決，矯正信號(hào)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的干擾。恢復(fù)出原始信號(hào)后，經(jīng)過(guò)電光轉(zhuǎn)換器3345將恢復(fù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)繼續(xù)傳輸。判決公式：上述公式中uk為在光線路終端1輸入信號(hào)序列xk的均值，yk為在光網(wǎng)絡(luò)單元判決模塊接收到的序列，σ2為噪聲的方差，則恢復(fù)出的最有可能序列可有上述公式計(jì)算得出。下面對(duì)本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)的通信過(guò)程進(jìn)行詳述。請(qǐng)參閱圖7所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)的通信方法的流程圖，其過(guò)程為：步驟a1，所述光纖路終端1接收到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，控制模塊12將所述網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的光信號(hào)，傳輸給功率控制模塊13；步驟a2，所述功率控制模塊13將判斷光信號(hào)功率是否超過(guò)設(shè)定閾值，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行功率控制；請(qǐng)參閱圖8所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信方法的光信號(hào)閾值判斷過(guò)程流程圖，具體步驟為：步驟a21，所述功率控制模塊13中分光器131將光信號(hào)分為兩路，分別傳輸給轉(zhuǎn)換單元132和開(kāi)關(guān)單元133；步驟a22，所述轉(zhuǎn)換單元132將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)或電壓信號(hào)；步驟a23，所述轉(zhuǎn)換單元132根據(jù)設(shè)定閾值判斷光功率是否過(guò)載并存儲(chǔ)光功率值；若所述轉(zhuǎn)換單元132判斷結(jié)果為功率不過(guò)載即所述電流信號(hào)或電壓信號(hào)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定閾值，則執(zhí)行步驟a26；若所述轉(zhuǎn)換單元132判斷結(jié)果為功率過(guò)載即所述電流信號(hào)或電壓信號(hào)超過(guò)設(shè)定閾值，時(shí)間間隔T后，對(duì)光功率第二次采樣判斷是否過(guò)載，若第二次判斷過(guò)載，則執(zhí)行步驟a24，若第二次判斷不過(guò)載則執(zhí)行步驟a26；步驟a24，所述轉(zhuǎn)換單元132向控制模塊12發(fā)送控制信號(hào)，調(diào)整輸出功率，開(kāi)關(guān)單元133暫時(shí)斷開(kāi)；步驟a25，所述控制模塊12調(diào)整輸出功率，使輸出功率小于設(shè)定閾值；步驟a26，所述開(kāi)關(guān)單元133閉合，光信號(hào)繼續(xù)傳輸；步驟a27，操作結(jié)束。步驟a3，所述控制模塊12將功率調(diào)整后信號(hào)傳輸給加密模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行加密；請(qǐng)參閱表1、表2所示，其為消息幀結(jié)構(gòu)格式圖，表1為data1部分消息幀格式圖，表2為data2部分消息幀格式圖，其中加密模塊產(chǎn)生一組相同的隨機(jī)數(shù)，作為加密信息的配對(duì)信息，加密信息中data1部分選取信息的基數(shù)位，data2部分選取信息的偶數(shù)位，key為對(duì)信息加密和解密密鑰，CRC驗(yàn)證為一種差錯(cuò)校驗(yàn)碼，驗(yàn)證傳輸過(guò)程中是否有誤碼。配對(duì)信息data1keyCRC校驗(yàn)表1配對(duì)信息data2keyCRC校驗(yàn)表2請(qǐng)參閱圖9所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信方法的信號(hào)加密過(guò)程流程圖，具體步驟為：步驟a31，所述密鑰產(chǎn)生模塊111隨機(jī)產(chǎn)生密鑰key并存儲(chǔ)在管理單元112中；步驟a32，所述變換模塊113，對(duì)消息幀中data1或data2即信息部分進(jìn)行移位變換；步驟a33，所述變換模塊113，對(duì)消息幀中密鑰key進(jìn)行移位變換；步驟a34，所述變換模塊113，對(duì)移位變換后的消息部分和密鑰key進(jìn)行乘積變換步驟a35，所述變換模塊113對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行移位變換，得到加密后的信息；步驟a36，所述變換模塊113使用管理模塊112存儲(chǔ)的初始密鑰k_known對(duì)密鑰key進(jìn)行加密；所述轉(zhuǎn)換模塊使用管理模塊112存儲(chǔ)的初始密鑰K_known對(duì)密鑰key加密過(guò)程序執(zhí)行以下操作：步驟a361，所述變換模塊113，對(duì)消息幀中密鑰key和管理模塊312存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行移位變換；步驟a362，所述變換模塊113，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和管理模塊112存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行乘積變換；步驟a353，所述變換模塊113，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行移位變換，得到加密后的密鑰key；步驟a37，所述變換模塊113向輸出管理模塊112輸出加密后的信息和密鑰key；步驟a38，操作結(jié)束。步驟a4，所述加密模塊11將加密后信號(hào)傳送給控制模塊12，所述控制模塊12經(jīng)由光分發(fā)網(wǎng)絡(luò)2發(fā)送，傳送到各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元3。步驟a5，所述光網(wǎng)絡(luò)單元3中的控制模塊32將信號(hào)傳送給解密模塊31，對(duì)信號(hào)進(jìn)行解密。請(qǐng)參閱圖10所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信方法的信號(hào)解密過(guò)程的流程圖，其過(guò)程為：步驟a51，所述驗(yàn)證模塊311對(duì)接收到的消息幀進(jìn)行CRC校驗(yàn)；步驟a52，所述驗(yàn)證模塊311判斷任何一個(gè)消息幀CRC校驗(yàn)結(jié)果是否有錯(cuò)誤；若所述驗(yàn)證模塊311判斷消息幀CRC校驗(yàn)結(jié)果有錯(cuò)誤則執(zhí)行步驟a53；若所述驗(yàn)證模塊311判斷消息幀CRC校驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有錯(cuò)誤則執(zhí)行步驟a54；步驟a53，丟棄一對(duì)消息幀，管理模塊312向光纖路終端1發(fā)送請(qǐng)求，等待光纖路終端1重傳。步驟a54，對(duì)所述消息幀進(jìn)行配對(duì)驗(yàn)證，選取配對(duì)信息一致的一對(duì)消息幀傳遞到逆變換模塊313中進(jìn)行解碼。步驟a55，所述逆變換模塊313用管理模塊312存儲(chǔ)的初始密鑰k_known對(duì)密鑰key解密，得到密鑰key后，用密鑰key對(duì)兩個(gè)存放data1、data2的消息幀分別解密。所述對(duì)用密鑰key和data1、data2的消息幀解密過(guò)程序執(zhí)行以下操作：步驟a551，所述逆變換模塊313，對(duì)消息幀中密鑰key和管理模塊312存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行反移位變換；步驟a552，所述逆變換模塊313，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和管理模塊312存儲(chǔ)的初始密鑰k_known進(jìn)行逆乘積變換；步驟a553，所述逆變換模塊313，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行反移位變換，得到密鑰key；步驟a554，所述逆變換模塊313，對(duì)消息幀中密鑰key和消息幀中的data1、data2進(jìn)行反移位變換；步驟a555，所述逆變換模塊313，對(duì)移位變換后的消息幀中密鑰key和消息幀中的data1、data2進(jìn)行逆乘積變換；步驟a556，所述逆變換模塊313，對(duì)所述對(duì)上述步驟中乘積變換結(jié)果進(jìn)行反移位變換；步驟a56，逆變換模塊313得到解密后信息，將解密后信息發(fā)送給控制模塊32；步驟a57，操作結(jié)束。步驟a6，所述控制模塊32將解密后信號(hào)傳送到矯正模塊33，對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率控制和失真矯正；請(qǐng)參閱圖11所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)單元的功率控制過(guò)程的流程圖，其過(guò)程為：步驟a61，所述分光器331將光信號(hào)分為兩路，分別傳輸給轉(zhuǎn)換單元332和開(kāi)關(guān)單元333；步驟a62，所述轉(zhuǎn)換單元332將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)或電壓信號(hào)；步驟a63，根據(jù)設(shè)定閾值判斷光功率是否過(guò)載并存儲(chǔ)光功率值；若所述轉(zhuǎn)換單元332判斷結(jié)果為功率過(guò)載即所述電流信號(hào)或電壓信號(hào)超過(guò)設(shè)定閾值，則執(zhí)行步驟a64；若所述轉(zhuǎn)換單元132判斷結(jié)果為功率不過(guò)載即所述電流信號(hào)或電壓信號(hào)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定閾值，則執(zhí)行步驟a66；步驟a64，所述向控制模塊32輸出反饋信號(hào)，調(diào)整輸出功率，開(kāi)關(guān)單元333暫時(shí)斷開(kāi)；步驟a65，所述控制模塊32調(diào)整輸出功率，使輸出功率小于設(shè)定閾值；步驟a66，所述若電流信號(hào)或電壓信號(hào)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定閾值，則開(kāi)關(guān)單元333閉合，光信號(hào)傳輸?shù)匠C正模塊334；請(qǐng)參閱圖12所示，其為本發(fā)明一種基于XPON的通信系統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)單元的失真矯正過(guò)程的流程圖，其過(guò)程為：步驟a661，所述光電轉(zhuǎn)換模塊3341對(duì)接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)；步驟a662，上述步驟中的電信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波模塊3342濾去干擾信號(hào)；步驟a663，上述步驟中濾波后信號(hào)經(jīng)過(guò)放大模塊3343將信號(hào)放大的需要的強(qiáng)度；步驟a664，判決模塊3344對(duì)信號(hào)均衡，根據(jù)判決公式對(duì)電信號(hào)進(jìn)行判決，矯正信號(hào)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的干擾；判決公式：上述公式中uk為在光線路終端1輸入信號(hào)序列xk的均值，yk為在光網(wǎng)絡(luò)單元判決模塊接收到的序列，σ2為噪聲的方差，則恢復(fù)出的最有可能序列可有上述公式計(jì)算得出。步驟a665，所述經(jīng)過(guò)電光轉(zhuǎn)換器3345將恢復(fù)出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)繼續(xù)傳輸；步驟a666，操作結(jié)束。步驟a7，操作結(jié)束。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)發(fā)明而言僅僅是說(shuō)明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。