[发明专利]量子密钥分发与光通信系统混合组网方法和装置

说明书

本申请提供了一种量子密钥分发与光通信系统混合组网方法和装置，所述方法包括：对第一方向输入的波分复用光信号进行波长选择和功率控制；并输出处理后的通信光信号和量子光信号；通过光路交换对所述处理后的通信光信号和量子光信号进行端口级调度；若调度到第二方向对应的端口，则对调度到第二方向对应的端口的通信光信号和上路通信光信号进行波长级合路处理，之后再与调度到第二方向的上路量子光信号进行耦合；同时对不同波长的光信号进行功率均衡和控制；并在第二方向上输出。该方法能够实现量子密钥分发与光通信系统混合组网，并完成任意两个方向通信光信号的量子保密通信。

技术领域

本发明涉通信技术领域，特别涉及一种量子密钥分发与光通信系统混合组网方法和装置。

背景技术

量子密钥分发(quantum key distribution，QKD)能够为通信双方提供信息论安全的密钥共享，通过使用QKD密钥结合传统对称加密算法对通信信息进行加密传输，可以实现量子保密通信。基于QKD的量子保密通信是未来提升网络信息安全防护能力的一种有效手段，目前已经进入实用化阶段，并开始初步产业化。

典型QKD系统为发射机与接收机成对配置部署的点到点传输方式，QKD密钥需要借助密钥管理层的存储和中继实现端到端传输，但密钥存储中继会带来安全性风险。

如何实现QKD系统与需要使用QKD密钥进行加密的光通信系统的混合组网与路由调度是网络建设和加密应用面临的难题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种量子密钥分发与光通信系统混合组网方法和装置，能够实现量子密钥分发与光通信系统混合组网，并完成任意两个方向通信光信号的量子保密通信。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：

在一个实施例中，提供了一种量子密钥分发与光通信系统混合组网装置，其特征在于，所述装置包括：输入波长交换模块、光路交换模块、输出波长交换模块、本地下路模块和本地上路模块；

所述输入波长交换模块，用于对第一方向输入的波分复用光信号进行基于波长选择的分路处理，以及对不同波长的光信号进行功率均衡和控制，并输出处理后的通信光信号和量子光信号；

所述光路交换模块，用于对第一方向和第一方向之外的方向的输入输出波分复用光信号，本地上下路通信光信号，本地上下路量子光信号进行端口级路由调度；

所述输出波长交换模块，用于对所述光路交换模块调度到本模块的通信光信号和上路通信光信号进行波长级合路处理，之后再与上路量子光信号进行耦合；同时对不同波长的光信号进行功率均衡和控制，并在第一方向上输出；

所述本地下路模块，用于对所述光路交换模块调度到本模块的下路量子光信号进行探测接收，对下路量子光信号进行窄带带通滤波，并与对应的QKD发送端配对实现量子密钥分发；对所述光路交换模块调度到本模块的下路通信光信号进行功率放大、波长分路处理；并探测接收下路通信光信号；

所述本地上路模块，用于上路通信光信号的发送，进行多波长合路，光功率放大，以及上路光信号等功率分束处理；进行量子光信号的输出，并与对应的QKD接收端配对实现量子密钥分发。

在另一个实施例中，提供了一种量子密钥分发与光通信系统混合组网方法，所述方法包括：

对第一方向输入的波分复用光信号进行波长选择和功率控制；并输出处理后的通信光信号和量子光信号；

通过光路交换对所述处理后的通信光信号和量子光信号进行端口级调度；

若调度到第二方向对应的端口，则对调度到第二方向对应的端口的通信光信号和上路通信光信号进行波长级合路处理，之后再与调度到第二方向的上路量子光信号进行耦合；同时对不同波长的光信号进行功率均衡和控制；并在第二方向上输出。