【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及通信安全管理，具體為一種電力線載波通信系統安全性能優化方法。
技術介紹
1、電力線載波通信是一種利用電力線作為傳輸媒介進行數據傳輸的通信方式。基本原理是將數據信號調制到一個高頻載波信號上，然后通過電力線進行傳輸。根據所用頻段的不同，低壓電力線載波通信一般分為10khz-500khz的窄帶電力線載波通信和2mhz-20mhz的寬帶電力線載波通信。窄帶plc的通信速率一般為幾百bps～幾十kbps，而寬帶plc的通信速率可以達到1mbit/s以上，物理層速率最大可達200mbit/s。電力線載波通信調制技術包括頻移鍵控fsk、相移鍵控psk、正交頻分復用ofdm等。plc技術廣泛應用于智能家居、智能小區、智能城市、遠程監控等多個領域。plc技術的最大特點是不需要重新架設網絡，只要有電線，就能進行數據傳遞。隨著技術的發展，plc在智能電網、能源互聯網等領域有望發揮更為重要的作用。
2、目前，傳統電力線載波通信系統具有延遲性，一旦發現通信中斷、數據丟失等異常情況，很難在短時間內確定可疑設備和故障設備，信號傳輸過程中，同一載波信號上的設備采用統一的加密機制，缺乏動態加密能力，安全防護能力弱。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，具備提高識別異常設備的精準度、動態加密安全防護能力強等優點，解決了傳統電力線載波通信系統具有延遲性、安全防護能力弱的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、步驟一：通過網絡連接電力線載波通信系統獲取載波信號上所有設備的配置數據和所有時間點的傳輸數據，并分類組成設備數據集和傳輸數據集；
4、步驟二：根據設備數據集和傳輸數據集，計算信號傳輸過程中，每個設備的線路電阻xr，分析每個設備接收到信號時，數據容量的損耗情況和傳輸時長，生成對應的損耗數據組shsj和時長數據組cssj；
5、步驟三：設置固定范圍的損耗閾值sy和時長閾值cy，再結合損耗數據組shsj和時長數據組cssj，判斷通信過程中，是否存在異常傳輸現象，并標記可疑設備和故障設備；
6、步驟四：當存在可疑設備和故障設備時，根據設備數據集和傳輸數據集，分析生成每個設備的更新數據組gxsj，并輸出對應的優化報告。
7、優選的，所述步驟一中，設備數據集的表達式為{s1p、s2p、s3p、...、snp}，s1p至snp分別為第一個至第n個設備的配置數據，配置數據包括線路導電率、線路長度和線路橫截面積，p表示單個設備子載波的頻率區間。
8、優選的，所述步驟一中，傳輸數據集的表達式為{c1d、c2d、c3d、...、cmd}，c1d至cmd分別為第一個時間點至第m個時間點的傳輸數據，傳輸數據包括數據容量、信號編碼和信號譯碼，單個時間點的傳輸數據對應單個設備，d表示獲取傳輸數據的具體時間。
9、優選的，所述步驟二中，線路電阻xr計算流程如下：
10、抽取設備數據集中第i個設備的配置數據，將第i個設備的線路導電率標記為di，將第i個設備的線路長度標記為li，將第i個設備的線路橫截面積標記為ji；
11、
12、公式中，xr表示線路電阻，表示在導電率和橫截面積恒定的情況下，信號傳輸至第i個設備時的線路電阻。
13、優選的，所述步驟二中，損耗數據組shsj計算流程如下：
14、抽取傳輸數據集中第k個時間點的傳輸數據，并將第k個時間點的數據容量標記為
15、
16、公式中，shsj表示損耗數據組，表示第k-1個時間點的數據容量，表示第k個時間點和第k-1個時間點之間，數據容量的損耗量，表示同時計算m個時間點數據容量的損耗量，即為損耗數據組。
17、優選的，所述步驟二中，時長數據組cssj計算流程如下：
18、
19、公式中，cssj表示時長數據組，dk-d(k-1)表示第k個時間點和第k-1個時間點之間的時間差，表示同時計算m個時間點之間的時間差，即為時長數據組。
20、優選的，所述步驟三中，損耗數據組shsj中任一損耗量超出損耗閾值sy時，表示通信過程中，存在信號篡改現象，將該時間點接收信號的終端設備標記為可疑設備。
21、優選的，所述步驟三中，時長數據組cssj中任一時間差超出時長閾值cy時，表示通信過程中，存在信號中斷現象，將該時間點發送信號的傳輸設備標記為故障設備。
22、優選的，所述步驟四中，更新數據組gxsj計算流程如下：
23、根據設備數據集，統計正常運行中的設備數量，并標記為as；
24、根據as，抽取傳輸數據集中第u個時間點的傳輸數據，并將第u個時間點的信號編碼標記為將第u個時間點的信號譯碼標記為
25、as＝n-gs
26、
27、公式中，gxsj表示更新數據組，gs表示可疑設備和故障設備的總數量，n表示設備總數，n-gs表示排除可疑設備和故障設備后，繼續正常運行中的設備數量as，α表示針對第u個時間點信號編碼的加密權重，β表示針對第u個時間點信號譯碼的加密權重，α和β均為常數，且α+β＝1，表示同時更新as個設備的信號編碼，表示同時更新as個設備的信號譯碼。
28、優選的，所述步驟四中，優化報告包括可疑設備、故障設備、線路電阻xr、損耗數據組shsj、時長數據組cssj和更新數據組gxsj。
29、與現有技術相比，本專利技術提供了一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，具備以下有益效果：
30、1、本專利技術通過網絡連接電力線載波通信系統獲取載波信號上所有設備的配置數據和所有時間點的傳輸數據，并分類組成設備數據集和傳輸數據集，計算信號傳輸過程中，每個設備的線路電阻xr，線路電阻越長，對信號質量的影響越大，信號被篡改和竊聽的風險越高，分析每個設備接收到信號時，數據容量的損耗情況和傳輸時長，生成對應的損耗數據組shsj和時長數據組cssj，每當信號進行傳輸時，都會對應排查，有助于及時發現異常傳輸現象，損耗數據組shsj中任一損耗量超出損耗閾值sy時，表示通信過程中，存在信號篡改現象，將該時間點接收信號的終端設備標記為可疑設備，時長數據組cssj中任一時間差超出時長閾值cy時，表示通信過程中，存在信號中斷現象，將該時間點發送信號的傳輸設備標記為故障設備，提高識別異常設備的精準度。
31、2、本專利技術通過設備數據集和傳輸數據集，分析生成每個設備的更新數據組gxsj，同步更新信號編碼和信號譯碼，不同的加密權重對應不同的加密等級，加密等級越高，對應的算法越復雜，每個設備的加密權重均不相同，根據更新數據組gxsj進行安全更新的同時，輸出對應的優化報告，優化報告包括可疑設備、故障設備、線路電阻xr、損耗數據組shsj、時長數據組cssj和更新數據組gxsj，動態加密安本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟一中，設備數據集的表達式為{S1p、S2p、S3p、...、Snp}，S1p至Snp分別為第一個至第n個設備的配置數據，配置數據包括線路導電率、線路長度和線路橫截面積，p表示單個設備子載波的頻率區間。
3.根據權利要求2所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟一中，傳輸數據集的表達式為{C1d、C2d、C3d、...、Cmd}，C1d至Cmd分別為第一個時間點至第m個時間點的傳輸數據，傳輸數據包括數據容量、信號編碼和信號譯碼，單個時間點的傳輸數據對應單個設備，d表示獲取傳輸數據的具體時間。
4.根據權利要求3所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟二中，線路電阻XR計算流程如下：
5.根據權利要求4所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟二中，損耗數據組Shsj計算流程如下：
6.根據權利要
7.根據權利要求5所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟三中，損耗數據組Shsj中任一損耗量超出損耗閾值SY時，表示通信過程中，存在信號篡改現象，將該時間點接收信號的終端設備標記為可疑設備。
8.根據權利要求6所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟三中，時長數據組Cssj中任一時間差超出時長閾值CY時，表示通信過程中，存在信號中斷現象，將該時間點發送信號的傳輸設備標記為故障設備。
9.根據權利要求8所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟四中，更新數據組Gxsj計算流程如下：
10.根據權利要求1所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟四中，優化報告包括可疑設備、故障設備、線路電阻XR、損耗數據組Shsj、時長數據組Cssj和更新數據組Gxsj。
...【技術特征摘要】
1.一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟一中，設備數據集的表達式為{s1p、s2p、s3p、...、snp}，s1p至snp分別為第一個至第n個設備的配置數據，配置數據包括線路導電率、線路長度和線路橫截面積，p表示單個設備子載波的頻率區間。
3.根據權利要求2所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟一中，傳輸數據集的表達式為{c1d、c2d、c3d、...、cmd}，c1d至cmd分別為第一個時間點至第m個時間點的傳輸數據，傳輸數據包括數據容量、信號編碼和信號譯碼，單個時間點的傳輸數據對應單個設備，d表示獲取傳輸數據的具體時間。
4.根據權利要求3所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟二中，線路電阻xr計算流程如下：
5.根據權利要求4所述的一種電力線載波通信系統安全性能優化方法，其特征在于：所述步驟二中，損耗數據組shsj計算流...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳詠詩，趙福勝，未巍，
申請(專利權)人：航天中電重慶微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：
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