一、量子密钥分发弹性光网络中虚拟光网络映射算法解析

一、几个概念

Heisenberg's uncertainty principle and the quantum no-cloing theorem

其安全性是由海森堡测不准原理以及量子不可克隆定理来保证的。

二、RWKA技术(Routing, Wavelength and key assigment)

    为了在安全水平和资源利用率效率之间保持平衡，一个新的建立在软件定义光网络SDON(software-defined optical network)的KoD(Key on Demand)策略被提出，量子密钥池(Quantum Key Pools, QKPs)，

三、文章解析

1、Xiaosong Yu, Yan Wang, Lu Lu, Yongli Zhao, Huibin Zhang, Jie Zhang. VON embedding in elastic optical networks integrated with quantum key distribution (QKD). Optical Fiber Technology, 2021, 63:102486.

     在整合量子密钥分发弹性光网络中虚拟光网络映射，带宽请求和量子密钥请求的拓扑结构可以不一致，该文章简化了该问题，假设了带宽请求和量子密钥请求的拓扑结构是保持一致的。

    物理光网络有物理节点和物理链路组成，物理节点包括光节点和量子节点；物理链路是光纤链路，采用波分复用技术WDM（Wavelength division multiplexing）被量子链路和光链路共享。光纤链路TDChs（Traditional data channel）用于数据传输，量子链路由量子信号通道QSCh（Quantum signal channel）和公共交互信道PICh（Public interaction channel）组成，用户量子密钥分发。QSCh分配O波，采用时分复用技术OTDM（Optical time division multiplexing），TDCh分配C波，以克服拉曼散射带来的干扰。在弹性光网络下，TDCh能够取得较高的资源利用率，PICh能够共享TDCh的波长或者占用专有的波长。为了获得更好的隔离性，减少波长混合的负面影响，在QSCh和PICh有一个大的保护带宽（200GHz）被保留。

     量子密钥池KPs（Key pools），是一个逻辑存储单元的集合，在任意两个相邻的节点之间安装，用户密钥管理。密钥在某种特定的密钥生成率连续地创建和存储在KP中，密钥生成率与时间槽（time slots）数量有关，而时间槽依赖于许多因素。共享量子密钥只能在没有直接链路的情况下通过节点之间的密钥中继来产生。

    QKD弹性光网络模型为G^p(V^p,L^p,BW^p,K^p)，其中V^p是节点集合，L^p是链路集合，BW^p是带宽集合，K^p是密钥集合。

    VON模型为G^v(V^v,D^v,L^v,BW^v,K^v)，其中V^v是节点集合，L^v是链路集合，BW^v是带宽集合，K^v是密钥集合，D^v是虚拟节点可以映射的物理节点集合。

    VONE:M(G^v):G^v->G^p,包括节点映射，密钥中继路径映射，数据传输路径映射。

2、算法描述如下

原文始发于微信公众号（豆豆咨询）：一、量子密钥分发弹性光网络中虚拟光网络映射算法解析