波分复用发送设备、接收设备、中继设备以及传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种波分复用发送设备、接收设备、中继设备以及传输系统，涉及信息安全技术领域。其中的波分复用发送设备包括：量子密钥分发单元，用于向合波器发送量子波长光信号；光监控信道处理单元，用于向合波器发送光监控信道波长光信号；波分复用业务处理单元，用于向合波器发送经典波长光信号；合波器，用于将量子波长光信号、光监控信道波长光信号以及经典波长光信号进行合波。本发明专利技术能够在保持传统组网方式不变的情况下，为用户提供增值的量子加密传输业务和量子密钥分发服务，达到降低成本和减少光纤资源的效果。

【技术实现步骤摘要】
波分复用发送设备、接收设备、中继设备以及传输系统
本专利技术涉及信息安全
，特别涉及一种波分复用发送设备、波分复用接收设备、波分复用中继设备以及波分复用传输系统。
技术介绍
加密通信技术是信息通信领域的一项重要技术，用于电信网络的经典加密通信技术采用密码机输出或自协商算法生成的密钥，对通信内容进行对称加解密操作，防止通信过程中被窃听。但是随着高性能并行计算、量子计算等新技术的发展，经典密钥被破解的难度大大降低，因此基于算法复杂性的经典加密通信技术面临巨大的技术风险。QKD(quantumkeydistribution，量子密钥分发)技术基于量子测不准、量子不可克隆等量子物理基本原理，可以实现更安全的密钥产生和发放，目前发展较快的量子密钥分发技术采用光子作为量子信息载体，利用光纤作为传输介质，QKD设备作为独立的设备运行，且占用独立的光纤进行传输，设备成本较高，对光纤资源的占用较多。
技术实现思路
专利技术人研究认为，加密只是通信服务的附属属性和增值服务，需要同传统或者成为经典的通信业务相结合才有价值。因此将QKD设备与经典通信设备相融合、采用共同的光纤资源完成量子信道和经典信道的传输等内在需求。WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用)传输设备是满足大容量信息传输的主要方式，因此本专利技术提出融合量子密钥分发功能的WDM传输设备，可以保持传统组网方式不变的情况下，为用户提供增值的量子加密传输业务和量子密钥分发服务，达到降低成本和减少光纤资源的效果。本专利技术解决的一个技术问题是，如何在保持传统组网方式不变的情况下，为用户提供增值的量子加密传输业务和量子密钥分发服务，达到降低成本和减少光纤资源的效果。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种波分复用发送设备，包括：量子密钥分发单元，用于向波分复用业务处理单元发送量子密钥，利用光监控信道处理单元提供的协商通道进行协议协商，利用光监控信道处理单元提供的同步信号进行信号同步，并向合波器发送量子波长光信号；光监控信道处理单元，用于向合波器发送光监控信道波长光信号，并为量子密钥分发单元提供协商通道以及同步信号；波分复用业务处理单元，用于从量子密钥分发单元接收量子密钥，利用接收的量子密钥对业务信号进行加密后，向合波器发送经典波长光信号；合波器，用于将量子波长光信号、光监控信道波长光信号以及经典波长光信号进行合波，并传输合波后的光信号。在一个实施例中，所述光监控信道处理单元支持单纤双向通信；所述合波器用于：在第一传输光纤中不同的光监控信道波长上传输双向光监控信道波长光信号，在第二传输光纤中的光监控信道波长上传输量子波长光信号，所述第一传输光纤与所述第二传输光纤为通信双方之间成对的传输光纤。在一个实施例中，合波器从经典波长到量子波长的隔离度大于第一阈值，合波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度大于第二阈值。在一个实施例中，波分复用发送设备还包括控制单元，用于：根据传输链路的衰减情况以及经典波长光信号的最小接收功率，计算经典波长光信号的最小发送功率；根据波分复用接收设备中量子密钥分发单元所能接受的最大串扰、合波器从经典波长到量子波长的隔离度、波分复用接收设备中分波器从经典波长到量子波长的隔离度，计算经典波长光信号的最大发送功率；控制波分复用业务处理单元发送经典波长光信号的功率大于等于经典波长光信号的最小发送功率且小于等于经典波长光信号的最大发送功率；根据传输链路的衰减情况以及光监控信道波长光信号的最小接收功率，计算光监控信道波长光信号的最小发送功率；根据波分复用接收设备中量子密钥分发单元所能接受的最大串扰、合波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度、波分复用接收设备中分波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度，计算光监控信道波长光信号的最大发送功率；控制光监控信道处理单元发送光监控信道波长光信号的功率大于等于光监控信道波长光信号的最小发送功率且小于等于光监控信道波长光信号的最大发送功率。在一个实施例中，控制单元还用于：控制波分复用业务处理单元是否利用接收的量子密钥对业务信号进行加密。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种波分复用接收设备，包括：分波器，用于接收合波后的光信号，将合波后的光信号分波为量子波长光信号、光监控信道波长光信号以及经典波长光信号，并将量子波长光信号发送至量子密钥分发单元，将光监控信道波长光信号发送至光监控信道处理单元，将经典波长光信号发送至波分复用业务处理单元；量子密钥分发单元，用于从分波器接收量子波长光信号，利用光监控信道处理单元提供的协商通道进行协议协商，利用光监控信道处理单元提供的同步信号进行信号同步，并向波分复用业务处理单元发送量子密钥；光监控信道处理单元，用于从分波器接收光监控信道波长光信号，并为量子密钥分发单元提供协商通道以及同步信号；波分复用业务处理单元，用于从分波器接收经典波长光信号，从量子密钥分发单元接收量子密钥，并利用接收的量子密钥对经典波长光信号进行解密得到解密的业务信号。在一个实施例中，光监控信道处理单元支持单纤双向通信；分波器用于：在第一传输光纤中不同的光监控信道波长上传输双向光监控信道波长光信号，在第二传输光纤中的光监控信道波长上传输量子波长光信号，所述第一传输光纤与所述第二传输光纤为通信双方之间成对的传输光纤。在一个实施例中，分波器从经典波长到量子波长的隔离度大于第一阈值，分波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度大于第二阈值。在一个实施例中，波分复用接收设备还包括：控制单元，用于控制波分复用业务处理单元是否利用获取的量子密钥进行解密。根据本专利技术实施例的又一个方面，提供了一种波分复用中继设备，包括：分波器，用于接收合波后的光信号，将合波后的光信号分波为量子波长光信号、光监控信道波长光信号以及经典波长光信号，并将量子波长光信号发送至量子密钥中继单元，将光监控信道波长光信号发送至光监控信道中继单元，将经典波长光信号发送至波分复用业务中继单元；量子密钥中继单元，用于从分波器接收量子波长光信号，为量子波长光信号提供中继功能，并将量子波长光信号发送至合波器；光监控信道中继单元，用于从分波器接收光监控信道波长光信号，为光监控信道光信号提供中继功能，并将光监控信道光信号发送至合波器；波分复用业务中继单元，用于从分波器接收经典波长光信号，为经典波长光信号提供中继功能，并将经典波长光信号发送至合波器；合波器，用于将量子波长光信号、光监控信道波长光信号以及经典波长光信号进行合波，并传输合波后的光信号。在一个实施例中，所述光监控信道中继单元支持单纤双向通信；所述合波器以及所述分波器用于：在第一传输光纤中不同的光监控信道波长上传输双向光监控信道波长光信号，在第二传输光纤中的光监控信道波长上传输量子波长光信号，所述第一传输光纤与所述第二传输光纤为通信双方之间成对的传输光纤。在一个实施例中，合波器从经典波长到量子波长的隔离度大于第一阈值，合波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度大于第二阈值，分波器从经典波长到量子波长的隔离度大于第一阈值，分波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度大于第二阈值。在一个实施例中，波分复用业务中继单元为光放大器单元，用于提供经典波长光信号的光信号放大中继功能。在一个实施例中，波分复用业务中继本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波分复用发送设备，其特征在于，包括：量子密钥分发单元，用于向波分复用业务处理单元发送量子密钥，利用光监控信道处理单元提供的协商通道进行协议协商，利用光监控信道处理单元提供的同步信号进行信号同步，并向合波器发送量子波长光信号；光监控信道处理单元，用于向合波器发送光监控信道波长光信号，并为量子密钥分发单元提供协商通道以及同步信号；波分复用业务处理单元，用于从量子密钥分发单元接收量子密钥，利用接收的量子密钥对业务信号进行加密后，向合波器发送经典波长光信号；合波器，用于将量子波长光信号、光监控信道波长光信号以及经典波长光信号进行合波，并传输合波后的光信号。

【技术特征摘要】
1.一种波分复用发送设备，其特征在于，包括：量子密钥分发单元，用于向波分复用业务处理单元发送量子密钥，利用光监控信道处理单元提供的协商通道进行协议协商，利用光监控信道处理单元提供的同步信号进行信号同步，并向合波器发送量子波长光信号；光监控信道处理单元，用于向合波器发送光监控信道波长光信号，并为量子密钥分发单元提供协商通道以及同步信号；波分复用业务处理单元，用于从量子密钥分发单元接收量子密钥，利用接收的量子密钥对业务信号进行加密后，向合波器发送经典波长光信号；合波器，用于将量子波长光信号、光监控信道波长光信号以及经典波长光信号进行合波，并传输合波后的光信号。2.如权利要求1所述的波分复用发送设备，其特征在于，所述光监控信道处理单元支持单纤双向通信；所述合波器用于：在第一传输光纤中不同的光监控信道波长上传输双向光监控信道波长光信号，在第二传输光纤中的光监控信道波长上传输量子波长光信号，所述第一传输光纤与所述第二传输光纤为通信双方之间成对的传输光纤。3.如权利要求1所述的波分复用发送设备，其特征在于，所述合波器从经典波长到量子波长的隔离度大于第一阈值，所述合波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度大于第二阈值。4.如权利要求1所述的波分复用发送设备，其特征在于，所述波分复用发送设备还包括控制单元，用于：根据传输链路的衰减情况以及经典波长光信号的最小接收功率，计算经典波长光信号的最小发送功率；根据波分复用接收设备中量子密钥分发单元所能接受的最大串扰、所述合波器从经典波长到量子波长的隔离度、波分复用接收设备中分波器从经典波长到量子波长的隔离度，计算经典波长光信号的最大发送功率；控制波分复用业务处理单元发送经典波长光信号的功率大于等于经典波长光信号的最小发送功率且小于等于经典波长光信号的最大发送功率；根据传输链路的衰减情况以及光监控信道波长光信号的最小接收功率，计算光监控信道波长光信号的最小发送功率；根据波分复用接收设备中量子密钥分发单元所能接受的最大串扰、所述合波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度、波分复用接收设备中分波器从光监控信道波长到量子波长的隔离度，计算光监控信道波长光信号的最大发送功率；控制光监控信道处理单元发送光监控信道波长光信号的功率大于等于光监控信道波长光信号的最小发送功率且小于等于光监控信道波长光信号的最大发送功率。5.如权利要求4所述的波分复用发送设备，其特征在于，所述控制单元还用于：控制波分复用业务处理单元是否利用接收的量子密钥对业务信号进行加密。6.一种波分复用接收设备，其特征在于，包括：分波器，用于接收合波后的光信号，将合波后的光信号分波为量子波长光信号、光监控信道波长光信号以及经典波长光信号，并将量子波长光信号发送至量子密钥分发单元，将光监控信道波长光信号发送至光监控信道处理单元，将经典波长光信号发送至波分复用业务处理单元；量子密钥分发单元，用于从分波器接收量子波长光信号，利用光监控信道处理单元提供的协商通道进行协议协商，利用光监控信道处理单元提供的同步信号进行信号同步，并向波分复用业务处理单元发送量子密钥；光监控信道处理单元，用于从分波器接收光监控信道波长光信号，并为量子密钥分发单元提供协商通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊杰，唐建军，张成良，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11