经由频谱片断提供安全数据传输的系统和方法技术方案

用于安全地传输数据流的系统、方法和设备，将数据流划分为多个子流；将每个子流与相应的频谱片断相关联；加密所述子流中的至少一些；以及调制每个子流以提供适用于经由相应的频谱片断传输的相应的已调制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由频谱片断提供安全数据传输的系统和方法申请相关的交叉引用本申请是2011年3月4日提交的名为“片断无线频谱的虚拟聚合”的美国专利申请No.13/040,458（代理人案号809125）的部分延续，该申请通过引用而全部并入于此。本申请也是2012年4月17日提交的名为“经由频谱片断提供可恢复数据传输的系统和方法”的美国专利申请No.13/499,170（代理人案号809615）的部分延续，而该申请又是2011年3月4日提交的名为“片断无线频谱的虚拟聚合”的美国专利申请No.13/040,458（代理人案号809125）的部分延续，这些申请通过引用而全部并入于此。本申请要求享有2011年5月16日提交的名为“使用无线信号聚合的增强安全性”的美国临时专利申请No.61/486,489（代理人案号809662L）、2011年5月16日提交的名为“使用无线信号聚合的有效故障恢复支持”的美国临时专利申请案号61/486,597（代理人案号809663L）以及2011年8月15日提交的名为“不相交重复传播频谱”的美国临时专利申请案号61/523,678（代理人案号810305L）的优先权，这些申请通过引用而全部并入于此。
本专利技术通常涉及通信网络，并且更具体地但是并非排他性地涉及点对点以及点对多点通信网络和回程链路。
技术介绍
传统的无线系统假定可利用带宽与将要传输的数据量成比例的连续频谱块。因此传输系统是针对具有典型或者平均使用情形的最坏带宽需求而设计的，而在一些情形下，需要非常少的带宽（也即频谱）。在卫星通信系统和其他点对点通信系统的场合内，分配给用户的可用频谱可能变成在时间上片断化，这导致在分配的频谱块之间存在未使用的块。当未使用的频谱块太小时，需要在用户之间重新分配频谱或者将用户从现有的频谱分配“移动”至新的频谱分配，以使得未使用频谱块可以合并为单个频谱区域。不幸地，这种重新分配是非常破坏性的。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和设备致力于现有技术的各种缺陷，以便改进安全性、对于干扰的弹性以及数据传输系统中的带宽利用。特别地，通过将数据流划分为多个子数据流，将每个子流与相应的频谱片断相关联，加密至少一些子流，以及调制每个子流以提供适用于经由相应的频谱片断传输的相应的已调制信号，各种实施例提供了用于安全传输数据流的系统、方法和/或设备。在各种实施例中，每个已加密的子流与相应的加密密钥相关联。在多个实施例中，至少一些已加密的子流与共用加密密钥相关联。在多个实施例中，用于加密子流的加密密钥在每个会话中被改变。在多个实施例中，该加密包括根据产生的索引值从加密密钥表中选择加密密钥。附图说明通过结合附图考虑以下详细说明可以容易地理解本专利技术的教导，其中：图1描述了根据一个实施例的通信系统的方框图；图2描述了有助于理解本专利技术实施例的频谱分配的示意图表；图3描述了适用于多个实施例的通用计算装置的高级方框图；图4至图6描述了根据多个实施例的方法的流程图；图7至图9描述了根据多个实施例的通信系统的方框图；图10描述了适用于多个实施例的分片器/解复用器的高级方框图；图11描述了根据一个实施例的方法的流程图；图12描述了得益于多个实施例的系统的高级方框图；图13描述了根据一个实施例的方法的流程图；图14A和图14B描述了有助于理解多个实施例的频谱分配的示意图表；以及图15描述了根据一个实施例的方法的流程图。为了便于理解，尽可能使用相同的附图标记以标识附图所共用的相同元件。具体实施方式将主要在卫星通信系统的范围内描述本专利技术。然而，本领域技术人员以及在此受到教导的人员将认识到本专利技术也适用于得益于灵活频谱分配的任何系统，诸如微波通信系统、无线通信系统等等。一个实施例提供了一种有效的和通用的技术以用于将无线频谱的多个片断块聚合成为一个连续的虚拟块以使得累积的带宽几乎等于构成块的带宽的总和。片断块可选地被诸如保护块、其他部分所拥有的块、地区或者国家的无线频谱管理部门所禁止的块等的频谱块相互分离。图1描述了得益于多个实施例的通信系统的方框图。图1的通信系统100包括点对点链路，该点对点链路包括虚拟频谱聚合器发射器110、功率放大器120、卫星上行链路130、卫星140、卫星下行链路150、虚拟频谱聚合器接收器160以及可选地控制模块170。将要在点对点链路之上传输的数据可以作为数据包D的流而被提供，诸如188字节的传输流（TS）数据包、64-1500字节的以太网数据包等等。指定的数据包结构、在数据包结构内传输的数据等等易于适用于在此描述的多个实施例。输入数据流D由虚拟频谱聚合发射器110接收，在此处由分片器/解复用器111处理以提供N个子流（D0…DN-1），其中N对应于标识为S0、S1等等直至SN-1的频谱片断的数目。如图1中所示，N＝3使得分片器/解复用器111将输入数据流D分片、多路分解和/或划分为标识为D0、D1和D2的三个子流（示意性）。子流D0、D1和D2的每一个耦合至相应的调制器112（也即调制器1120、1121和1122）。调制器1120、1121和1122的每一个调制他相应的子流D0、D1和D2以提供将由相应的频谱片断S0、S1和S2所承载的对应的已调制信号。调制器112可以包括具有相同特性或者具有不同特性（诸如波形类型特性、星座图、正向纠错（FEC）设置等等）的调制器。可以根据业务的特定类型（例如流媒体、非流媒体等等）、与其对应频谱片断Si相关联的特定信道和/或其他准则，来优化每个调制器。通常而言，由分片器/解复用器111分配至任何子流Di的数据量正比于对应频谱片断Si的数据承载容量。在多个实施例中，子流Di的每一个包括相同的数据量，而在其他实施例中各种子流Di可以包括不同量的数据。如图1所示，第一调制器1120提供了与第一频谱片断S0相关联的6MHz信号；第二调制器1121提供了与第二频谱片断S1相关联的1MHz信号；以及第三调制器1122提供了与第三频谱片断S2相关联的1MHz信号。频率多路复用器（也即信号组合器）113进行操作以组合已调制信号从而产生组合的已调制信号Sc，该已调制信号Sc通过上变频器114而被调制到载波信号上，以提供已调制的载波信号C。应该注意的是，多个频率多路复用器/信号组合器113可以用于多路复用将要经由共用转发器、微波链路、无线信道等等传输的相应组的已调制信号。在图1的实施例中，与已调制载波信号C相关联的频谱被逻辑地或者虚拟地划分为用于传输已调制数据子流的多个频谱片断。频谱片断分配表或者其他数据结构用于关注哪个频谱片断已定义、哪个频谱片断在使用（并且由哪个数据子流所使用）、以及哪个频谱片断可用的记录。通常而言，每个转发器/传输信道可以被划分为多个频谱片断或区域。这些频谱片断或区域中的每一个可以被指定给指定的数据子流。可以根据特有或者共用的调制技术调制每个数据子流。如图1所示，使用单个卫星转发器，并且因此在上变频和经由单卫星信号传输之前由频率多路复用器113组合所有的已调制信号。在多个实施例中，可以在一个或多个卫星内使用多个转发器。在这些实施例中，仅那些有待经由卫星内共用转发器而被传输的已调制信号被组合并且随后一起被频率转换。在多个实施例中，独立地传输调制波形。上变频器114所产生的已调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：将数据流划分为多个子流；将每个子流与相应的频谱片断相关联；加密所述子流中的至少一些；以及调制每个子流以提供适用于经由相应的频谱片断传输的相应的已调制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.16 US 61/486,489;2011.05.16 US 61/486,5971.一种用于经由频谱片段提供安全数据传输的方法，包括：将数据流划分为多个输出子流，每个所述输出子流与第一载波信号的相应频谱片断相关联，并且具有与所述相应频谱片断的带宽兼容的数据速率，其中所述相应频谱片断是多个频谱片断中适用于与所述输出子流相关联使用的一个频谱片断，其中所述多个频谱片断中的所述相应频谱片断是相对于所述多个频谱片断的非连续频谱块并且至少通过并未包括在所述多个频谱片断中的所分配频谱块而与所述多个频谱片断中的任何其他频谱片断分隔开；加密所述输出子流中的至少一些；以及调制每个输出子流以提供适用于经由所述第一载波信号的相应频谱片断传输的相应已调制信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中每个加密的输出子流与相应加密密钥相关联。3.根据权利要求1所述的方法，其中已加密的所述输出子流中的至少一些与公共加密密钥相关联。4.根据权利要求1所述的方法，其中用于加密输出子流的所述加密密钥在每次会话中改变。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述加密包括根据经由伪随机数发生器所产生的生成索引值，从加密密钥表中选择加密密钥。6.根据权利要求5所述的方法，其中，周期性地更新所述加密密钥表。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，响应于预定的时间周期的期满、加密密钥使用的阈值数目的出现、以及预定事件的发生其中的至少一个，调整输出子流频谱片断关联。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述频谱片断中的一些与经过上变频的所述第一载波信号的相应部分相关联，以及所述频谱片断中的一些与经过上变频的第二载波信号的相应部分相关联，其中使用不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·D·普罗希特，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：
国别省市：