中國聯(lián)通研究院完成G.698.4系統(tǒng)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(tǒng)承載連續(xù)變量量子加密通信(CV-QKD)的實驗室測試，測試結(jié)果表明CV-QKD量子加密信道可與經(jīng)典通信業(yè)務實現(xiàn)共用G.698.4 DWDM系統(tǒng)進行混合傳輸，相互之間串擾較小，不影響各自的業(yè)務通信及量子安全密鑰生成。上述兩類系統(tǒng)的結(jié)合可為專線業(yè)務提供低成本量子加密增值服務的同時，節(jié)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(guī)范了具備端口無關特性的單纖雙向波長自適應城域接入型波分復用(WDM)系統(tǒng)，此標準基于低成本可調(diào)諧DWDM技術，大大降低了對城域接入層光纖光纜的巨量消耗，降低整個接入網(wǎng)絡的建設運營成本，中國聯(lián)通研究院已經(jīng)研制出相關的DWDM系統(tǒng)和管控平臺，可用于5G/4G移動前傳和客戶專線接入等場景應用。

  在量子通信領域，由于量子光信號強度遠遠弱于經(jīng)典光通信，共光纖傳輸時會受到經(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，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(xiàn)有較低成本商用經(jīng)典光通信器件等特點，為量子通信與經(jīng)典光通信共用DWDM系統(tǒng)傳輸提供了可能。

  本次測試的重點在于試驗G.698.4系統(tǒng)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(tǒng)和上海循態(tài)公司CV-QKD設備，采用1個波長或多個波長作為CV-QKD的量子加密信號傳輸通道，與其他10G業(yè)務波長的經(jīng)典光通信進行共纖傳輸。測試結(jié)果表明，在經(jīng)過實際光纖傳輸后，G.698.4系統(tǒng)10G業(yè)務無影響，所承載的量子安全密鑰成碼率無明顯波動，滿足量子加密服務需求。

  本次測試充分證明了G.698.4 DWDM系統(tǒng)可與CV-QKD系統(tǒng)相結(jié)合，在G.698.4系統(tǒng)所提供的20/40波中，可視用戶安全等級及加密方式需求，采用1個波長或多個波長作為CV-QKD的量子加密信號傳輸通道，為專線用戶接入提供低成本、高安全的量子加密增值服務，提高運營商接入光纖資源的利用率。