[發明專利]面向電力終端組網場景的實時在線密鑰傳輸裝置及方法

有效

• 申請號: 202110767977.6
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113596829B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 丁忠林;趙高峰;楊爽;呂超;于佳;劉銳;李洋;巢玉堅;王彥波;唐旭升;趙鈞陶
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院有限公司;南京南瑞信息通信科技有限公司;國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力有限公司信息通信分公司;東南大學;國家電網有限公司
• 主分類號: H04W12/0431
• 分類號: H04W12/0431;H04W12/00;H04L9/18;H04W52/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

本發明公開了一種面向電力終端組網場景的實時在線密鑰傳輸裝置及方法，包括發送端，發送端包括數字邊沿脈沖發生器、頻率綜合電路、脈控開關電路和發射天線；數字邊沿脈沖發生器將輸入的密鑰信號處理為雙極性脈沖信號；頻率綜合電路提供頻率不同的第一正弦波信號和第二正弦波信號；脈控開關電路分別與數字邊沿脈沖發生器和頻率綜合電路相連，并根據數字邊沿脈沖發生器輸出的脈沖的極性選擇輸出第一正弦波信號或第二正弦波信號；脈控開關電路還通過發射天線將第一正弦波信號或第二正弦波信號發送至接收端。本發明將密鑰轉化為有極性的差分脈沖波形，借助脈控開關電路、頻率綜合電路、和鑒頻器，實現電力通信密鑰快速低功耗傳輸。

技術領域

本發明屬于保密通信技術領域，具體涉及一種面向電力終端組網場景的實時在線密鑰傳輸裝置及方法。

背景技術

近年來，隨著5G技術逐漸成熟，移動通信在工業互聯網等領域都有非常大的應用前景。電力系統針對“大帶寬、低時延、高容量”的無線通信通信特點需求較高，5G在電力系統有較大的應用價值。在電力5G的應用中，密集組網如發電端的分布式新能源特別是太陽能發電、輸配電端的無人機組網檢測、用電端的多終端組網等，都對電力5G通信系統的安全性有較高需求。在以往的電力通信系統中，傳統密碼學技術雖然能夠加強電力系統的認證性與保密性，但是電力通信密鑰的安全傳輸與快速解調分析，是今年來仍沒有解決的問題。

公開號為CN101202556A的中國發明專利申請中，公開了Wimax寬帶無線通信射頻系統，提到通過傳統射頻收發機實現寬帶無線通信。其主要思想在于通過一個中頻芯片和一個射頻芯片，來自基帶的信號分為I路和Q路，分別上變頻到380MHz，經過濾波器濾波后，完成合成IF和RF功能，連接射頻芯片，將射頻信號發送出去。該技術針對基帶和射頻的移動通信系統模型，是通信密鑰的傳輸的主要技術，但是由于基帶壓縮編碼以及射頻芯片的上變頻裝置，導致傳輸時延較大。

公開號為CN101383888A的中國發明專利申請中，公開了基于傳真解調建議v2.1的FSK調制方法，提出了一種用于傳真系統的FSK調制方式，其主要特征用不同頻率的兩個載波表征數字信號0和1，即用1850Hz表示此時發送信號1，而1650發送信號0。同時在調頻過程中，下一頻率的波形保持和上一個頻率的波形的相位不變。通過這種方式確保沒有相位的躍變。FSK常用于數字通信的調制解調過程，其特點在于用不同頻率的兩個載波表征0和1，導致電路工作時間長，功耗大，且目前無法采用FSK方式傳輸無線通信密鑰。

公開號為CN106161307A的中發明專利申請中，公開了采用單片機實現OOK調制解調技術的低成本載波通信模塊，提到采用OOK方式將數字信號調制到電力線上實現電力通信。OOK方式是指在數字1時有載波，而數字零時不攜帶載波。這種調制方式當傳輸的信號1比較多時，也存在功耗大的問題。這種調制技術也廣泛應用于無線通信技術中，但目前無法將其用于無線通信密鑰傳輸過程。

綜上所述，現有密鑰傳輸技術面臨功耗大，傳輸時延高等問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種面向電力終端組網場景的實時在線密鑰傳輸裝置及方法，實現對電力通信密鑰的快速低功耗傳輸。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明提供了一種面向電力終端組網場景的實時在線密鑰傳輸裝置，包括發射端，所述發射端包括數字邊沿脈沖發生器、頻率綜合電路、脈控開關電路和發射天線；

所述數字邊沿脈沖發生器將輸入的密鑰信號處理為雙極性脈沖信號；

所述頻率綜合電路提供頻率不同的第一正弦波信號和第二正弦波信號；

所述脈控開關電路分別與所述數字邊沿脈沖發生器和頻率綜合電路相連，并根據數字邊沿脈沖發生器輸出的脈沖的極性選擇輸出第一正弦波信號或第二正弦波信號；