[实用新型]一种多用户多自由度的量子通信交换系统

权利要求书

1.一种多用户多自由度的量子通信交换系统，其特征在于，包括主控模块，网络接口模块，功率甄别模块和级联光开关模块，所述主控模块分别与所述网络接口模块，功率甄别模块和级联光开关模块电信号连接，所述功率甄别模块和级联光开关模块通过光信号与所述级联光开关模块连接，其中：

所述主控模块用于接收外接的秘钥管理系统数据并下发开关切换控制指令；

所述网络接口模块用于负责TCP/IP协议层数据接收和发送；

所述功率甄别模块用于负责信道的功率检测与判别，将检测后符合条件的安全的功率信号发送给所述主控模块；

所述级联光开关模块负责解析主控模块下发的控制指令并完成光路切换操作；

所述级联光开关模块包括控制接口单元、光开关控制单元、光开关驱动单元以及N×M光开关矩阵单元，

所述控制接口单元接收主控模块发出的光开关切换控制指令后通过UART串口将指令发送给光开关控制单元，所述光开光控制单元通过光开关驱动单元控制N×M光开关矩阵单元完成指令所需的管开关切换动作；

所述N×M光开关矩阵包括N个输入端口和M个输出端口，任意一个输入端口通过光信道分别与M个输出端口连接。

2.如权利要求1所述一种多用户多自由度的量子通信交换系统，其特征在于，所述控制接口单元采用RS232或RS485芯片实现；所述光开关控制单元采用ARM或MCU器件实现；所述光开关驱动单元采用TTL驱动逻辑芯片实现；所述N×M光开关矩阵采用机械式光开关阵列或继电器光开关阵列实现。

3.如权利要求1所述一种多用户多自由度的量子通信交换系统，其特征在于，所述主控模块包括以太网物理层驱动电路、ARM处理器电路、RS485驱动电路、I2C驱动电路和风扇管理电路，其中：

所述以太网物理层驱动电路采用AR8035芯片作为PHY驱动器，用于实现TCP/IP协议层数据到MAC物理层数据的转换及传输；

所述ARM处理器电路用于进行以太网软件驱动、安全认证与协议处理、光开关控制、光功率采集以及平台管理操作；

所述RS485驱动电路用于实现UART串口到RS485总线的电平转换传输；

所述I2C驱动电路由芯片PCA9532PW实现，采用I2C总线的方式完成IO扩展；

所述风扇管理电路由芯片MAX31790以及NCP25525组成，用于实现系统风扇的转速调节与监控。

4.如权利要求3所述的一种多用户多自由度的量子通信交换系统，其特征在于，所述ARM处理器电路又包括安全认证协议处理单元、光模块控制单元、光功率采集单元和平台管理单元，其中：

所述安全认证协议处理单元与光模块控制单元通过电信号互相连接，所述光模块控制单元与光功率采集单元通过电信号互相连接，所述平台管理单元与风扇管理电路连接；

安全认证协议处理单元用于对系统数据进行安全认证；

所述光模块控制单元用于下发光控制开关切换的控制指令；

所述光功率采集模块用于光功率的强度采集与计算；

所述平台管理单元用于系统风扇的转速调节与监控。

5.如权利要求1所述的一种多用户多自由度的量子通信交换系统，其特征在于，所述网络接口模块包括以太网物理接口模块、以太网信号驱动电路和以太网电器保护电路，

所述以太网物理接口模块通过TXRX串口与所述以太网信号驱动电路相互连接，所述以太网信号驱动电路通过TXRX串口和以太网电器保护电路连接。

6.如权利要求5所述的一种多用户多自由度的量子通信交换系统，其特征在于，所述以太网物理接口模块与外部系统连接用于接收外部系统的数据；

所述以太网信号驱动电路用于实现TCP/IP协议层数据到MAC物理层数据的转换及传输；

所述以太网电器保护电路通过电信号与所述主控模块连接，用于对主控模块进行电路保护。