量子密钥分发的共纤传输方法、装置及相关设备

本技术涉及通信传输，尤其涉及一种量子密钥分发的共纤传输方法、装置及相关设备。

背景技术：

1、量子密钥分发(quantum key distribution，qkd)通过量子态的传输和测量，首先在收发双方间实现无法被窃听的安全密钥共享，之后再与传统保密通信技术相结合实现经典信息的加密传输。

2、考虑到实用化的成本问题，采用共纤传输技术可以将密钥协商与数据通信过程在承载方式上结合起来，大幅节省光纤资源，这为qkd网络(qkdn)的实际部署提供了切实有效的解决方案，同时使能光网络实现传输与安全的双向需求，因此有望成为未来qkd商用化的主流形式。

3、然而，当前的经典通信常采用透传方式在端到端节点间构建直连的传输路径，而在透传过程中，会产生拉曼散射、四波混频等背景噪音，这些噪音会对量子信号的接收造成较为严重的干扰，导致qkd传输能力和密钥成码率(skr)的劣化降低，对共纤传输应用造成严重影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提出一种量子密钥分发的共纤传输方法、装置及相关设备，以解决或部分解决上述问题。

2、基于上述目的，本技术提供了一种量子密钥分发的共纤传输方法，包括：

3、响应于获取到量子密钥分发的请求，确定所述请求的可用路径；

4、计算所述可用路径进行共纤传输后的第一功率值，确定所述第一功率值是否小于设定阈值；

5、响应于所述第一功率值大于或等于所述设定阈值，将所述可用路径作为待均衡路径进行已承载通信业务的确定，并确定所述已承载通信业务是否存在不包含所述待均衡路径的备选路径；其中，所述已承载通信业务由所述待均衡路径的至少一条信道进行传输；

6、响应于存在所述备选路径，选取任一条所述信道进行所述备选路径的路径重构，确定重构后的所述备选路径的第二功率值是否小于所述设定阈值；

7、响应于所述第二功率值小于所述设定阈值，生成调整记录，确定调整后的所述待均衡路径的第三功率值是否小于所述设定阈值；

8、响应于所述第三功率值小于所述设定阈值，根据所述调整记录生成传输方案。

9、在一些示例性实施例中，所述确定所述请求的可用路径，包括：

10、确定所述请求的源节点和宿节点，在当前网络环境中确定至少一条从所述源节点到所述宿节点的待选路径；

11、确定所述请求对应的时延要求，根据所述时延要求对所述待选路径进行筛选，将筛选出的待选路径作为所述可用路径。

12、在一些示例性实施例中，所述可用路径为至少两条时，所述确定所述第一功率值是否小于设定阈值之后，所述方法还包括：

13、响应于至少两条所述可用路径对应的第一功率值小于所述设定阈值，根据符合条件的所述至少两条所述可用路径对应的时延数据及对应的第一功率值进行第一最优路径的确定，基于所述第一最优路径生成传输方案。

14、在一些示例性实施例中，所述响应于所述第一功率值大于或等于所述设定阈值，将所述可用路径作为待均衡路径进行已承载通信业务的确定，包括：

15、响应于全部所述可用路径对应的第一功率值均大于或等于所述设定阈值，根据每条所述可用路径对应的时延数据及对应的第一功率值进行第二最优路径的确定，将所述第二最优路径作为所述待均衡路径。

16、在一些示例性实施例中，所述确定调整后的所述待均衡路径的第三功率值是否小于所述设定阈值之后，所述方法还包括：

17、响应于所述第三功率值大于或等于所述设定阈值，在所述已承载通信业务的剩余信道中再次挑选一条信道进行所述备选路径的路径重构，并重新确定所述第二功率值是否小于所述设定阈值。

18、在一些示例性实施例中，所述确定重构后的所述备选路径的第二功率值是否小于所述设定阈值之后，所述方法还包括：

19、响应于所述第二功率值大于或等于所述设定阈值，生成重构失败的调整记录，确定调整后的所述待均衡路径的第三功率值是否小于所述设定阈值。

20、在一些示例性实施例中，当所述备选路径为至少两条时，所述响应于所述第三功率值小于所述设定阈值之后，所述方法还包括：

21、确定所述调整记录中是否包含所述重构失败的调整记录；

22、若包含所述重构失败的调整记录，则确定所述重构失败的调整记录对应的信道是否有没被记录于所述调整记录的其他的备选路径；

23、若存在其他的备选路径，则将所述重构失败的调整记录对应的信道调整至所述其他的备选路径，并重新进行路径重构。

24、基于同一构思，本技术还提供了一种量子密钥分发的共纤传输装置，包括：

25、响应模块，用于响应于获取到量子密钥分发的请求，确定所述请求的可用路径；

26、计算模块，用于计算所述可用路径进行共纤传输后的第一功率值，确定所述第一功率值是否小于设定阈值；

27、确定模块，用于响应于所述第一功率值大于或等于所述设定阈值，将所述可用路径作为待均衡路径进行已承载通信业务的确定，并确定所述已承载通信业务是否存在不包含所述待均衡路径的备选路径；其中，所述已承载通信业务由所述待均衡路径的至少一条信道进行传输；

28、重构模块，用于响应于存在所述备选路径，选取任一条所述信道进行所述备选路径的路径重构，确定重构后的所述备选路径的第二功率值是否小于所述设定阈值；

29、生成模块，用于响应于所述第二功率值小于所述设定阈值，生成调整记录，确定调整后的所述待均衡路径的第三功率值是否小于所述设定阈值；

30、输出模块，用于响应于所述第三功率值小于所述设定阈值，根据所述调整记录生成传输方案。

31、基于同一构思，本技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任一项所述的方法。

32、基于同一构思，本技术还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机实现如上任一项所述的方法。

33、从上面所述可以看出，本技术提供的一种量子密钥分发的共纤传输方法、装置及相关设备，包括：响应于获取到量子密钥分发的请求，确定请求的可用路径；计算可用路径进行共纤传输后的第一功率值，确定第一功率值是否小于设定阈值；响应于第一功率值大于或等于设定阈值，将可用路径作为待均衡路径进行已承载通信业务的确定，并确定已承载通信业务是否存在不包含待均衡路径的备选路径；响应于存在备选路径，选取任一条信道进行备选路径的路径重构，确定重构后的备选路径的第二功率值是否小于设定阈值；响应于第二功率值小于设定阈值，生成调整记录，确定调整后的待均衡路径的第三功率值是否小于设定阈值；响应于第三功率值小于设定阈值，根据调整记录生成传输方案。本技术通过确定进行共纤传输的光纤上经典光的功率值，进而尽量选择功率值在设定阈值之下的光纤进行共纤传输，以此防止过高的光纤承载功率造成的过多的噪音对qkd传输能力和密钥成码率的严重影响，而对于没有可用路径的情况，可以进一步的对待均衡路径进行负载均衡调整，将路径上的已承载通信业务的部分信道调整至不包含该共纤的路径的其他路径上的方式，使待均衡路径的负载功率降低至设定阈值之下，同时保证被调整的其他路径的负载功率也在设定阈值之下，以此方式，在满足经典通信需要的同时，对共纤传输的路径进行功率控制，防止过高的功率产生过多的噪音，最终将噪音控制在一定范围内，提升并保证了qkd传输能力和密钥成码率。