中國聯(lián)通研究院完成G.698.4系統承載CV-QKD試驗

  2020年8月，中國聯(lián)通研究院與上海循態(tài)信息科技有限公司合作完成了ITU-T G.698.4城域接入DWDM系統承載連續變量量子加密通信(CV-QKD)的實(shí)驗室測試，測試結果表明CV-QKD量子加密信道可與經(jīng)典通信業(yè)務(wù)實(shí)現共用G.698.4 DWDM系統進(jìn)行混合傳輸，相互之間串擾較小，不影響各自的業(yè)務(wù)通信及量子安全密鑰生成。上述兩類(lèi)系統的結合可為專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)提供低成本量子加密增值服務(wù)的同時(shí)，節省大量量子加密通信所需的額外光纖。

  G.698.4(G.metro)是中國聯(lián)通在ITU-T主導的一項國際標準，規范了具備端口無(wú)關(guān)特性的單纖雙向波長(cháng)自適應城域接入型波分復用(WDM)系統，此標準基于低成本可調諧DWDM技術(shù)，大大降低了對城域接入層光纖光纜的巨量消耗，降低整個(gè)接入網(wǎng)絡(luò )的建設運營(yíng)成本，中國聯(lián)通研究院已經(jīng)研制出相關(guān)的DWDM系統和管控平臺，可用于5G/4G移動(dòng)前傳和客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)接入等場(chǎng)景應用。

  在量子通信領(lǐng)域，由于量子光信號強度遠遠弱于經(jīng)典光通信，共光纖傳輸時(shí)會(huì )受到經(jīng)典光通信所引入的噪聲串擾，導致量子通信的最終安全成碼率急劇降低。因此，量子通信通常使用額外的獨立光纖以保證較高的安全密鑰成碼率。近年來(lái)，CV-QKD發(fā)展較快，相對于較為成熟的離散變量QKD(DV-QKD)，CV-QKD具有發(fā)射功率較高、可重用現有較低成本商用經(jīng)典光通信器件等特點(diǎn)，為量子通信與經(jīng)典光通信共用DWDM系統傳輸提供了可能。

  本次測試的重點(diǎn)在于試驗G.698.4系統承載后經(jīng)典光通信對CV-QKD的串擾影響，本次測試使用中國聯(lián)通研究院自研的G.698.4 10G DWDM系統和上海循態(tài)公司CV-QKD設備，采用1個(gè)波長(cháng)或多個(gè)波長(cháng)作為CV-QKD的量子加密信號傳輸通道，與其他10G業(yè)務(wù)波長(cháng)的經(jīng)典光通信進(jìn)行共纖傳輸。測試結果表明，在經(jīng)過(guò)實(shí)際光纖傳輸后，G.698.4系統10G業(yè)務(wù)無(wú)影響，所承載的量子安全密鑰成碼率無(wú)明顯波動(dòng)，滿(mǎn)足量子加密服務(wù)需求。

  本次測試充分證明了G.698.4 DWDM系統可與CV-QKD系統相結合，在G.698.4系統所提供的20/40波中，可視用戶(hù)安全等級及加密方式需求，采用1個(gè)波長(cháng)或多個(gè)波長(cháng)作為CV-QKD的量子加密信號傳輸通道，為專(zhuān)線(xiàn)用戶(hù)接入提供低成本、高安全的量子加密增值服務(wù)，提高運營(yíng)商接入光纖資源的利用率。