[發明專利]一種信息同步方法和裝置

有效

• 申請號: 201710238623.6
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN108737074B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 賈云;姚海濤;唐世彪
• 申請（專利權）人: 科大國盾量子技術股份有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L7/00;H04J3/06
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種信息同步方法，應用于量子密鑰分發系統，其特征在于，包含三個步驟：

第一步延時計算：計算信號光從發射端傳輸到接收端的時延；

第二步幀同步：通過經典信道進行幀同步，即確定幀；

第三步幀內位置同步：根據第一步計算得到的傳輸時延，對量子信道上的量子信號光進行幀內位置同步，即確定幀內第幾個脈沖；

所述第二步幀同步包括：

系統開始工作，系統發射端Alice首先通過經典信道發送一個同步幀，并且對發送的同步幀按照一定規則進行編號，每個同步幀后面跟著發送一組量子信號光，該組量子信號光組成一個量子信息幀，幀編號同前面一個同步幀的編號；

系統接收端Bob在經典信道上接收到同步幀，且將該同步幀之后和下一個同步幀之前探測到的量子信號組成一個量子信息幀，幀編號同前面一個同步幀的編號；

系統兩端相同編號的量子信息幀為一組對應，根據該幀編號即完成幀同步。

2.根據權利要求1所述的一種信息同步方法，其特征在于，所述第一步延時計算包括以下步驟：

系統發射端Alice首先通過經典信道傳送一個“啟動命令”給系統接收端Bob，同時，在“啟動命令”發出后，延時t，開始以固定頻率f₁發送量子信號光；

系統接收端Bob通過經典信道接收到“啟動命令”的同時，產生第一個“start信號”，后面按照固定頻率f₁產生“start信號”；

系統接收端Bob探測到量子信號光相對于“start信號”的延時距離，記為t＇，計算延時變化Δt＝t＇-t。

3.根據權利要求2所述的一種信息同步方法，其特征在于，所述第一步延時計算中，系統發射端Alice發送量子信號光的持續時間為T，系統接收端Bob產生“start信號”的持續時間為T，在時間T內統計出現頻率最大的延時距離即為實際探測到光信號相對于“start信號”的延時距離，記為t＇。

4.根據權利要求2所述的一種信息同步方法，其特征在于，所述第二步幀同步中，系統發射端Alice在經典信道上按照固定的頻率f₁發送同步幀，兩個同步幀之間的時間間隔內，在量子信道上按照固定的頻率f₂發射一組量子信號光，其中f₂大于f₁，其中同步幀中包含幀編號信息和啟動時刻TS_n，n即為幀編號，是整數，同步幀的發送時刻為TF_n，系統發射端Alice發出同步幀，到達啟動時刻TS_n后，開始發送一組量子信號光，該組量子信號光的持續時間為t_quantum；

系統接收端Bob在經典信道上接收到一個同步幀后，解析得到啟動時刻TS_n，到達啟動時刻TS_n后，啟動單光子探測器開始工作，單光子探測器工作固定的一段時間T_quantum+T_delay后，結束工作，T_delay根據網絡延時設置，需滿足((TS_n-TF_n)+T_quantum+T_delay)1/f₁。

5.根據權利要求4所述的一種信息同步方法，其特征在于，所述第三步幀內位置同步包括：

系統接收端Bob在經典信道上接收到同步幀的同時，產生一個“start信號”給TDC，使用TDC測量隨后的量子信息幀中每一個探測信號相對于“start信號”的延時距離，記為Δt_n，Bob端探測到的一幀量子信號內，第n個信號與Alice端第n＇個信號對應，其中n＇是整數，n＇＝(Δt_n-(TS_n-TF_n+Δt))/(1/f₂)+1。