[发明专利]一种量子保密光通信的方法及系统

权利要求书

1.一种量子保密光通信的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在发送端，量子密钥分配系统生成数据密钥和信道密钥，并将所述数据密钥和信道密钥发送给接收端，使用所述数据密钥对业务数据进行数据加密，将加密后的业务数据封装成多个数据帧，使用所述信道密钥对数据帧进行信道加密，对加密后的数据帧依次进行信道编码和调制均衡处理，将加密后的数据帧转换为光传输符号，所述光传输符号经传输信道传送至接收端；

在接收端，对所述光传输符号依次进行调制恢复和信道解码，根据接收到的信道密钥对信道解码后的数据进行信道解密处理并得到已解密的数据帧，提取已解密的数据帧的业务数据，根据接收到的数据密钥对已解密的数据帧的业务数据进行数据解密，完成业务数据的传输。

2.如权利要求1所述的量子保密光通信的方法，其特征在于，所述信道加密过程具体包括：

多个所述数据帧经过第一波长选择交叉连接器后，输出不同波长的数据帧信号；

量子密钥分配系统输出与所述数据帧信号数量相同的信道密钥光信号，所有信道密钥光信号经过第二波长选择交叉连接器后，输出不同波长的信道密钥光信号，并对所述数据帧信号和信道密钥光信号进行合波处理，完成信道加密。

3.如权利要求2所述的量子保密光通信的方法，其特征在于，所述信道解密过程具体包括：对信道加密后的多个数据帧信号进行分波处理，分离得到数据帧信号和信道密钥光信号，完成信道解密。

4.如权利要求2所述的量子保密光通信的方法，其特征在于：第一波长选择交叉连接器和第二波长选择交叉连接器均连接有一控制器，两个所述控制器分别控制数据帧信号的输出波长和信道密钥光信号的输出波长，且所述数据帧信号和与所述数据帧信号合波的信道密钥光信号的波长间隔大于2THZ。

5.如权利要求4所述的量子保密光通信的方法，其特征在于：当数据帧信号波长为1260～1360nm时，信道密钥光信号波长为1510nm。

6.如权利要求4所述的量子保密光通信的方法，其特征在于：当数据帧信号波长为1530～1565nm时，信道密钥光信号波长为1625nm。

7.如权利要求1所述的量子保密光通信的方法，其特征在于：所述量子密钥分配系统实时更新数据密钥和信道密钥。

8.一种量子保密光通信的系统，其特征在于，包括：

量子密钥分配系统，所述量子密钥分配系统用于生成数据密钥和信道密钥，并将所述数据密钥和信道密钥从发送端发送给接收端；

数据加密单元，所述数据加密单元用于使用所述数据密钥对业务数据进行数据加密；

映射成帧单元，所述映射成帧单元用于将加密后的业务数据封装成多个数据帧；

信道加密单元，所述信道加密单元用于使用所述信道密钥对数据帧进行信道加密；

数据处理单元，所述数据处理单元用于对加密后的数据帧依次进行信道编码和调制均衡处理、将加密后的数据帧转换为光传输符号、将所述光传输符号经传输信道传送至接收端、以及对所述光传输符号依次进行调制恢复和信道解码；

信道解密单元，所述信道解密单元用于根据信道密钥对信道解码后的数据进行信道解密处理，得到已解密的数据帧；

数据提取单元，所述数据提取单元用于提取已解密的数据帧的业务数据；

数据解密单元，所述数据解密单元用于根据数据密钥对已解密的数据帧的业务数据进行数据解密。

9.如权利要求8所述的量子保密光通信的系统，其特征在于：还包括多个数量相同的第一波长选择交叉连接器和第二波长选择交叉连接器，所述第一波长选择交叉连接器用于将多个数据帧输出为不同波长的数据帧信号，所述第二波长选择交叉连接器用于将多个信道密钥光信号输出为不同波长的信道密钥光信号。

10.如权利要求9所述的量子保密光通信的系统，其特征在于：数据帧信号和与所述数据帧信号合波的信道密钥光信号的波长间隔大于2THZ。