一种量子和经典信号交替处理的空频资源分配方法组成比例

本发明专利技术公开一种量子和经典信号交替处理的空频资源分配方法，本方法适用于经典光网络中量子信号与经典信号融合传输的系统，对任意纤芯布局和任意纤芯数目的多芯光纤均适用。本技术主要针对独立纤芯传输的场景，设计了一个基于距离最大化的纤芯交替分配方法，和一个基于间插的波长迭代分配方法。使用提出的纤芯分配方法分配经典纤芯和量子纤芯，使用提出的波长分配方法分配经典信道和量子信道的波长，旨在抑制量子信号受到的多种噪声，搜寻最优的纤芯和波长分配结果。本发明专利技术提出的量子和经典信号独立纤芯传输的空频资源分配方法可以有效地提高安全密钥率，推动量子密钥分发技术的部署。署。署。

【技术实现步骤摘要】
一种量子和经典信号交替处理的空频资源分配方法


[0001]本专利涉及量子通信领域，尤其涉及基于多芯光纤的量子密钥分发光传输系统。本专利为多芯光纤中量子和经典信号的独立纤芯传输提供了空频资源分配方法，该技术可以有效地抑制量子信号受到的多种噪声，推动量子密钥分发技术的部署。

技术介绍

[0002]量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)是目前最有前景的保密技术之一，理论上可以保证私密通信的安全性。QKD的过程需要传输量子信号，将量子信号与经典信号在现有的经典光网络中融合传输，可以降低部署成本，推进QKD的部署。这个过程中，量子信号会受到经典信号的多种噪声干扰，主要有芯间串扰、四波混频噪声和拉曼散射噪声，这些噪声会降低QKD的安全密钥率(Secret Key Rate，SKR)的大小。同时，在融合传输的过程中，量子信号和经典信号之间还存在着资源竞争的问题。在基于多芯光纤的经典光网络中融合传输量子信号和经典光网络，拥有传输容量大的优点。
[0003]如何在经典光网络中经典信号的传输容量需求高的情况下，保证QKD的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子和经典信号交替处理的空频资源分配方法，此方法适合任意纤芯布局和任意纤芯数目的多芯光纤，其特征在于，此方法适用于独立传输场景，即量子和经典信号分别在多芯光纤的不同纤芯中独立传输，主要分为两部分：A、一种基于距离最大化的纤芯交替分配方法；将只传输经典信号的纤芯定义为经典纤芯，将只传输量子信号的纤芯定义为量子纤芯；本方法的主要思想为交替分配经典纤芯和量子纤芯，使得经典和量子纤芯的总距离最大化，减小芯间噪声的干扰；B、一种基于间插的波长迭代分配方法；此方法基于交替迭代的思想，通过迭代，计算使量子信号受到的四波混频和拉曼散射噪声最小的经典和量子信道的波长。2.如权利要求1所述方法，一种基于距离最大化的纤芯交替分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在待分配的N芯多芯光纤中，设经典纤芯和量子纤芯的需求分别为m和n，任意选择一个相邻纤芯数最少的空纤芯，分配为经典纤芯，计算与其纤芯间距最远的空纤芯，分配为量子纤芯；S2、判断已分配的经典和量子纤芯数是否满足需求数，若经典纤芯数＝m并且量子纤芯数＝n，则结束方法的执行；若经典纤芯数＝m、量子纤芯数<n，则执行S5；若经典纤芯数<m，分别计算与已有的经典纤芯相邻的每一个空纤芯i到所有的量子纤芯的距离并放入集合D
i
中，取出每个D
i
中最小的值放入集合S中；S3、取出集合S中的最大值，这个值若唯一，把与这个最大值对应的空纤芯分配给经典纤芯，清空集合S和D
i
，执行S5；若不唯一，执行S4；S4、分别把与集合S中的最大值对应的空纤芯的集合D
i
取出并将其中的任意一个最小值去掉，清空集合S，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙咏梅，陆凌风，孔维文，高耀先，纪越峰，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：