【技术实现步骤摘要】
本技术涉及量子信息以及光通信，具体涉及一种多复用量子经典融合网络系统。
技术介绍
1、随着量子计算技术的发展，传统的基于计算复杂度的密钥体系受到了冲击。量子密钥分发(quantumkeydistribution，qkd)基于海森堡测不准原理和量子不可克隆定律，在理论上保证其无条件安全。近年来量子密钥分发技术快速发展，点对点的量子密钥分发技术已趋于成熟，即将进入大规模商用阶段。
2、现有技术方案中有采用星形拓扑搭建量子通信子网，但是该方案中的量子光纤信道和公共通信网络分离，需要较高的网络建设成本；
3、现有技术方案中还提出采用同一根光纤中的不同波长传输量子和经典信号的量子经典融合网络系统，该系统能够降低量子网络的组网成本。但是该方案存在以下问题：
4、一是光纤采用波分复用方式，每个用户占用一个波段，灵活性较差；而一根光纤可以承载的波长数量有限，一个用户需要的传输速率往往较低，会对波长资源产生浪费；
5、二是需要为每个用户节点设置roadm(可重构光分叉复用器)，当用户数量较多时网络建设成本较高，同时用户终端变动时需要改变整个网络拓扑，不够灵活。
6、因此，有待对现有技术的不足进行改进，提出一种多复用量子经典融合网络系统。
技术实现思路
1、本技术的目的是为了克服上述技术的缺陷，为了解决网络的建设成本和光纤资源利用率，提出了一种多复用量子经典融合网络系统。
2、本技术通过下述技术方案实现的：
3、一种多
4、所述局域网包括一个网络控制器、一个可重构光分叉复用器roadm、多个时分波分复用装置twdm、多个量子终端alice和多个量子终端bob；
5、所述可重构光分叉复用器roadm通过量子经典融合信道分别与多个时分波分复用装置twdm相连，并通过控制接口与网络控制器相连；所述时分波分复用装置twdm通过量子信道和经典信道与一个或多个量子终端alice或量子终端bob相连；
6、所述网络控制器用于获取任意局域网的量子终端信息、波长信息及协议信息；
7、所述可重构光分叉复用器roadm用于转发所在局域网的量子信号或经典信号到其他局域网；
8、所述多个时分波分复用装置twdm用于转发所在局域网的量子终端alice的量子信号或经典信号到所在局域网的量子终端bob；
9、所述量子终端alice用于产生量子信号或经典信号并通过时分波分复用装置twdm转发至作为接收方的的量子终端bob；
10、所述量子终端bob用于接收来自发送方的量子终端alice发送的量子信号或经典信号。
11、优选地，所述量子终端alice包括依次相连的alice用户终端、alice密钥网关和qkd发送机。
12、优选地，所述量子终端bob包括依次相连的bob用户终端、密钥网关和qkd接收机。
13、优选地，所述alice用户终端通过对应的接口与alice密钥网关连接。
14、优选地，所述bob用户终端通过对应的接口与bob密钥网关连接。
15、优选地，当两个通信用户终端位于同一个局域网通信时：
16、alice1用户终端通过量子经典融合信道将请求信息通过可重构光分叉复用器roadm发送至本局域网的网络控制器中，所述网络控制器获取bob用户终端的通信状态，根据bob用户终端的状态建立连接；
17、当bob用户终端处于忙线状态时，alice1用户终端a与bob用户终端通信建立失败，网络控制器向alice1用户终端发送通信失败的响应；
18、当bob用户终端处于空闲状态时，alice1用户终端与bob用户终端建立连接，可重构光分叉复用器roadm选择波长λ为通信波长并打通alice1用户终端和bob用户终端之间的传输光路；所述alice1用户终端的qkd发送机和bob用户终端的qkd接收机生成相同的量子密钥k并通过经典信道分别将量子密钥k存储到各自的密钥网关进行存储；
19、alice密钥网关接收来自于alice1用户终端发送的业务信息后使用已存储的量子密钥k对业务信息加密后发送加密业务信息到alice所连接的时分波分复用装置twdm1，时分波分复用装置twdm1以经典信号的时分波分编码方式处理所述加密业务信息并通过所述量子经典融合信道发送到本局域网中心可重构光分叉复用器roadm；
20、所述可重构光分叉复用器roadm将所述加密业务信息转发至本局域网的bob用户终端所连接的时分波分复用装置twdm2上，所述时分波分复用装置twdm2对所述加密业务信息以经典信号的时分波分解码方式处理后发送到bob密钥网关；所述bob密钥网关使用保量子密钥k将所述加密业务信息解密后发送到bob用户终端。
21、优选地，当两个通信用户终端位于不同的局域网通信时：
22、alice1用户终端通过量子经典融合信道将请求信息通过可重构光分叉复用器roadm1发送至本局域网的网络控制器1中，所述网络控制器1向bob2用户终端所在局域网的网络控制器2发起通信申请，所述网络控制器2获取bob2用户终端的通信状态，根据bob2用户终端的状态建立连接；
23、当bob2用户终端处于忙线状态时，则alice1用户终端a与bob2用户终端通信建立失败，网络控制器2向alice1用户终端发送通信失败的响应；
24、当bob2用户终端处于空闲状态时，alice1用户终端与bob2用户终端建立连接，可重构光分叉复用器roadm1选择波长λ为通信波长并打通alice1用户终端和bob2用户终端之间的传输光路；所述alice1用户终端的qkd发送机和bob2用户终端的qkd接收机生成相同的量子密钥k并通过经典信道分别将量子密钥k存储到各自的密钥网关进行存储；
25、alice密钥网关接收来自于alice1用户终端发送的业务信息后使用已存储的量子密钥k对业务信息加密后发送加密业务信息到alice所连接的时分波分复用装置twdm1以经典信号的时分波分编码方式处理所述加密业务信息并通过所述量子经典融合信道发送到本局域网中心可重构光分叉复用器roadm1，所述可重构光分叉复用器roadm1将所述加密业务信息经过骨干网量子经典融合信道发送至bob2用户终端所在局域网的可重构光分叉复用器roadm2，由bob2用户终端所在局域网的网络控制器2控制可重构光分叉复用器roadm2将所述加密业务信息转发至接收者bob量子终端所连接的twdm2；
26、所述时分波分复用装置twdm2对所述加密业务信息以经典信号的时分波分解码方式处理后发送到bob密钥网关；所述bob密钥网关使用保量子密钥k将所述加密业务信息解密后发送到bob2用户终端。
27、本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多复用量子经典融合网络系统，其特征在于，所述系统包括多个局域网，任意两个局域网通过量子经典融合信道相连形成骨干通信网络；
2.如权利要求1所述的一种多复用量子经典融合网络系统，其特征在于，所述量子终端Alice包括依次相连的Alice用户终端、Alice密钥网关和QKD发送机。
3.如权利要求2所述的一种多复用量子经典融合网络系统，其特征在于，所述量子终端Bob包括依次相连的Bob用户终端、密钥网关和QKD接收机。
4.如权利要求2所述的一种多复用量子经典融合网络系统，其特征在于，所述Alice用户终端通过对应的接口与Alice密钥网关连接。
5.如权利要求3所述的一种多复用量子经典融合网络系统，其特征在于，所述Bob用户终端通过对应的接口与Bob密钥网关连接。
【技术特征摘要】
1.一种多复用量子经典融合网络系统，其特征在于，所述系统包括多个局域网，任意两个局域网通过量子经典融合信道相连形成骨干通信网络；
2.如权利要求1所述的一种多复用量子经典融合网络系统，其特征在于，所述量子终端alice包括依次相连的alice用户终端、alice密钥网关和qkd发送机。
3.如权利要求2所述的一种多复用量子经典融合网络系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：董博文，郭邦红，谢欢文，
申请(专利权)人：广东国腾量子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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