[發明專利]一種全通型多用戶光量子通信網絡保密專用路由器

在審

• 申請號: 201910337101.0
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110049387A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 周更新;楊鼐;周凌燕;楊守龍
• 申請（專利權）人: 周更新
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04L9/08
• 代理公司: 北京拉沃科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 陳永寧

本發明公開了一種全通型多用戶光量子通信網絡保密專用路由器，量子網絡路由器包括多個端口，光模塊組件，光交叉連接器和量子路由器控制單元，量子通信網絡包括至少兩個通信單元、量子可信服務器以及與所述量子可信服務器相連的服務器端，通信單元包括量子密鑰生成終端設備和客戶端，量子密鑰生成終端設備分別與所述量子可信服務器和所述客戶端連接，量子可信服務器與量子網絡路由器相連接，通信單元中的客戶端和所述量子可信服務器分別設有無線適配器。以本發明的量子網絡路由器為核心，可以有效構建需要全時全通的骨干量子保密通信網絡。

技術領域

本發明涉及量子保密通信網絡技術領域，具體涉及一種全通型多用戶光量子通信網絡保密專用路由器。

背景技術

量子通信是通信理論和量子力學相結合產生的前沿交叉學科，Bennett和Brassard在1984年提出量子密鑰分配的概念，為密碼學中的密鑰分配難題提供了完美的解決方案，量子力學的基本原理保了分配密鑰的無條件安全。至此，量子通信發展非常迅猛，引起了世界各國的學術界、企業界和國防部門的高度重視，成為研究的熱點，而且必將形成巨大的產業。量子通信的最大特點是其具有的無條件安全性和高效性，其具體工作方式有：(1)基于量子密鑰分發的量子保密通信；(2)量子密集編碼；(3)量子隱形傳態；(4)量子安全直接通信等。雖然目前點對點量子密鑰分配距離已達200公里，但是從實際應用的角度出發，當多用戶之間進行密鑰分配時，量子密鑰分配技術必然會由點對點發展為量子密鑰分配網絡，即量子通信網絡。

目前，被廣泛應用在量子通信中的QKD（QuantumKeyDistribution，量子密鑰分發）方法并不完美，通過將具有不同種子頻率的光子注入激光腔(lasingcavity)來改變激光頻率的方法，進而觀察注入光子的半導體激光器的動態，最終居然獲得高達60％的信息盜取成功率。還有光分束器的量子密鑰分配網絡的單路性能隨著用戶數目增加急劇下降，并且擴展性較差，基于光開關的量子密鑰分配網絡需要主動切換，而且光分束器和光開關的量子密鑰分配網絡均不能實現任意兩用戶之間全通。全通要求在任意兩用戶之間都能進行通信，而且骨干網一般要求網絡任意兩終端一直能通信。為了增強量子通信網絡的保密性和可擴展性，本發明提出了一種全通型多用戶光量子通信網絡保密專用路由器。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明提供一種全通型多用戶光量子通信網絡保密專用路由器。

為了達到上述目的，本發明技術方案如下：

一種全通型多用戶光量子通信網絡保密專用路由器，包括：

多個端口，用于發送和接收信號，

光模塊組件，用于光電轉換，發送端口把電信號轉換成光信號，通過信號傳送后，接收端口再把光信號轉換成電信號，

光交叉連接器，用于實現端口之間全連通，

量子路由器控制單元，用于實現呼叫/連接控制、路由控制、路由信息數據管理和鏈路資源管理，

所述端口包括與對應用戶相連的外接口和與其他端口對應連接的內部接口，所述外接口是指混合波長接口，每個端口的外接口與對應用戶的外接口相連接；

所述光模塊組件包括多組光學元件，且按數量從少到多將不同種光學元件分級排列并連接，每組光學元件的一端為混合波長接口、另一端為單波長接口；每個單波長接口傳輸不同波長的光量子態信號，相同波長的單波長接口之間一對一地直接光學連接，且每個單波長接口只連接一次；

所述光交叉連接器包括光開關及其驅動電路，該光開關用來切換光量子通道，驅動電路驅動光開關操作；