一种基于联合中继制造技术

本发明专利技术公开了一种基于联合中继

【技术实现步骤摘要】
一种基于联合中继QKP的QKD网络资源配置优化方法、存储装置及智能终端


[0001]本专利技术涉及量子网络中继和量子通信领域，具体涉及一种基于联合中继
QKP
的
QKD
网络资源配置优化方法
、
存储装置及智能终端
。

技术介绍

[0002]在现有的量子通信网络系统中，我们可以观察到随着请求数的增多，总成本均增加
。
随着
QKD
请求数的增多，总成本值是逐渐增加的
。
并且在同一个场景下，随着密钥率的增加，其总成本值也是逐渐递增的
。
并且与之前的
TRN(Trusted Relay Node
，可信中继方案
)
方案和
HTUR(Hybrid Trusted and Untrusted Relay
，联合中继
)
方案相比，同一密钥率条件下，
[0003]本文中提出的新方案所需的总成本值
(
量子网络器件部署量
)
明显更低
。
这一现象验证了我们新提出的方案的高效性
。
以当密钥率一定时，
TRN
曲线始终高于提出的
HQNC(Hybrid
‑
QKD
‑
Network
‑
Cost
，为联合
QKD
网络成本
)
方案，并且随着
QKD
请求数的增多，
TRN
和
HQNC
方案中的成本值差距越大
。
产生这一现象的原因是，随着
QKD
请求数的增多，
HQNC
方案相比于
TRN
的成本节约越大
。
随着网络规模的扩大，
QKD
网络部署的总成本也在逐渐增加，其原因是网络规模扩大
、
所容纳的
QKD
请求数也会增多
。
[0004]因此，需要对现有的量子通信网络进行改进，优先现有的网络成本，节省网络搭建成本
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，提出了一种优化网络架构，节省网络成本的一种基于联合中继
QKP
的
QKD
网络资源配置优化方法
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种基于联合中继
QKP
的
QKD
网络资源配置优化方法，改方法应用在应用在基于
QKP
的
QKD
网络中，该方法包括以下步骤：
[0007]步骤
S1:
获取网络中的参数：
G(N
，
L)
，
R
，
D
，
W
Q
；
[0008]步骤
S1
：初始化网络架构中的变量参数，令参数
C
R
，
C
r
，，
L
r
全部归零；
[0009]步骤
S2
：对任意一个到达的
QKD
请求
r
，采用
Dijkstra
算法为该请求
r
寻找源节点与目的节点之间的最短路径
Or
；
[0010]步骤
S3
：根据最短路径
Or
计算源节点与目的节点的链路长度
L
SD
；
[0011]步骤
S4
：根据请求
r
的密钥率需求，计算信道数
P
r
＝
E
r
/E
D
；
[0012]步骤
S6
：通过
First
‑
Fit
算法为请求
r
分配合适的信道波长
C
r
；
[0013]步骤
S7
：根据确定的最短路径
Or
和可用信道波长
C
r
，计算所述请求
r
的的和
L
r
，得到最优资源配置；
[0014]其中，
G(N
，
L)
表示为
QKD
系统网络拓扑
,N
和
L
分别表示光节点
/QKD
节点和光纤链路的集合，
R
为系统网络中
QKD
发出请求的总数，
D
为请求链路中一对连接的
MDI
‑
QT
之间的距离，
W
Q
为请求
r
所有可用波长信道作为量子信道的集合；
[0015]C
R
为请求
r
路由，
C
r
为请求
r
的波长
,
为网络中
QKD
个数，为请求
r
所需的
MDI
‑
QT
个数，为请求
r
所需的
MDI
‑
QR
个数，为请求
r
所需的
KS
个数，
L
r
为请求
r
的光纤链路总长度，
P
r
为请求
r
的并行
QKD
链路数，
E
r
为请求
r
的密钥率，
E
D
为距离为
D
时的密钥率
。
[0016]优选地，所述基于
QKP
的
QKD
网络架构包括应用层
、
控制层
、QKD
层和光传输层，其中：所述控制层通过北向接口与应用层连接，通过南向接口与
QKD
层连接，
[0017]所述应用层包括多个用户端，所述控制层包括
SDN
控制器，所述
QKD
层包括多个
QKD
节点，中继节点以及量子密钥池，所述
QKD
节点通过量子信道与中继节点连连接，所述量子密钥池通过
KM
信道与
QKD
节点连接；
[0018]所述光传输层包括多个关节点，所述光传输层通过光纤链路与所述
QKD
层连接
。
[0019]优选地，在步骤
S6
中根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于联合中继
QKP
的
QKD
网络资源配置优化方法，其特征在于，改方法应用在应用在基于
QKP
的
QKD
网络中，该方法包括以下步骤：步骤
S1:
获取网络中的参数：
G(N
，
L)
，
R
，
D
，
W
Q
；步骤
S1
：初始化网络架构中的变量参数，令参数
C
R
,C
r
,,L
r
全部归零；步骤
S2
：对任意一个到达的
QKD
请求
r
，采用
Dijkstra
算法为该请求
r
寻找源节点与目的节点之间的最短路径
Or
；步骤
S3
：根据最短路径
Or
计算源节点与目的节点的链路长度
L
SD
；步骤
S4
：根据请求
r
的密钥率需求，计算信道数
P
r
＝
E
r
/E
D
；步骤
S6
：通过
First
‑
Fit
算法为请求
r
分配合适的信道波长
C
r
；步骤
S7
：根据确定的最短路径
Or
和可用信道波长
C
r
，计算所述请求
r
的的和
L
r
，得到最优资源配置；其中，
G(N
，
L)
表示为
QKD
系统网络拓扑
,N
和
L
分别表示光节点
/QKD
节点和光纤链路的集合，
R
为系统网络中
QKD
发出请求的总数，
D
为请求链路中一对连接的
MDI
‑
QT
之间的距离，
W
Q
为请求
r
所有可用波长信道作为量子信道的集合；
C
R
为请求
r
路由，
C
r
为请求
r
的波长
,
为网络中
QKD
个数，为请求
r
所需的
MDI
‑
QT
个数，为请求
r
所需的
MDI
‑
QR
个数，为请求
r
所需的
KS
个数，
L
r
为请求
r
的光纤链路总长度，
P
r
为请求
r
的并行
QKD
链路数，
E
r
为请求
r
的密钥率，
E
D
为距离为
D
时的密钥率
。2.
如权利要求1所述的一种基于联合中继
QKP
的
QKD
网络资源配置优化方法，其特征在于，所述基于
QKP
的
QKD
网络架构包括应用层
、
控制层
、QKD
层和光传输层，其中：所述控制层通过北向接口与应用层连接，通过南向接口与
QKD<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭邦红，贾洁，杜戈，
申请(专利权)人：广东国腾量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：