По мере ускоренного развития квантовых технологий защищенной связи в направлении урбанизации и индустриализации, такие проблемы, как ограниченность ресурсов волоконно-оптических кабелей, перекрестные помехи в канале, недостаточная точность синхронизации и недостаточная пропускная способность для классических сервисов, стали основными узкими местами, ограничивающими развертывание крупномасштабных сетей. В ответ на это,
Fiberwdm
Компания выпустила два решения для конвергенции WDM, подходящие для сетей квантовой защищенной связи: пассивную версию оборудования WDM для квантовой связи и активную версию оборудования WDM-VOA для квантовой связи.
Основные болевые точки
Квантовая связь обеспечивает абсолютно безопасную передачу информации на основе принципов квантовой механики, среди которых квантовое распределение ключей (QKD) является ключевым техническим направлением. Однако в процессе создания квантовых коммуникационных сетей возникают следующие основные проблемы:
-
Расточительное использование волоконно-оптических ресурсов:
Традиционные квантовые системы связи требуют отдельных волоконно-оптических кабелей для квантовых каналов, классических каналов и каналов синхронизации, что приводит к таким проблемам, как растрата ресурсов, высокие проектные затраты, длительные циклы развертывания и сложности в обслуживании.
-
Риск перекрестных помех между каналами:
Сигналы одиночных фотонов, передаваемые по квантовым каналам, обладают чрезвычайно низкой мощностью, в то время как классические каналы и каналы синхронизации представляют собой оптические сигналы высокой интенсивности. При недостаточной изоляции каналов высока вероятность возникновения перекрестных помех, влияющих на обнаружение одиночных фотонов, что приводит к резкому увеличению частоты ошибок битов квантового ключа (BER) и ставит под угрозу безопасность связи. В то же время существуют скрытые риски перекрестных помех между несколькими классическими каналами.
-
Высокие требования к точности синхронизации:
Системы квантового распределения ключей предъявляют чрезвычайно высокие требования к точности синхронизации приемопередатчиков. Если синхронизационный канал проложен по отдельным волокнам, он подвержен колебаниям задержки передачи; если он мультиплексирован с классическими каналами, он подвержен помехам сигнала и смещению синхронизации, что влияет на безопасность связи.
Технические принципы
Наш
квантовая связь оборудование WDM
Данная технология разработана для решения вышеуказанных проблем. Она использует технологии разделения по длинам волн, высокоточной фильтрации и мультиплексирования с разделением по длинам волн (WDM) для одновременной передачи нескольких оптических сигналов разных длин волн по одному оптическому волокну. Она позволяет эффективно осуществлять передачу квантовых, классических и синхронизирующих каналов по одному волокну, значительно повышая коэффициент использования ресурсов оптических волокон, а также обладает такими характеристиками, как низкие вносимые потери, высокая изоляция и высокая точность.
В настоящее время у нас есть два продукта:
-
Встраиваемая активная плата квантовой связи WDM-VOA: подходит для шасси 1U/2U/4U, поддерживает регулировку ослабления VOA для нескольких портов, позволяет точно настраивать классические каналы и каналы синхронизации, а также гибко управлять их мощностью.
-
Оборудование для пассивной квантовой связи WDM, монтируемое в стойку 1U.
Характеристики продукта
-
Преимущество типа порта:
Все порты оснащены разъемами FC/APC. Интерфейс FC/APC обладает такими характеристиками, как сверхнизкие вносимые потери, сверхнизкое отражение, сверхвысокие коэффициенты отражения, высокая механическая стабильность и отличная адаптивность к окружающей среде. Он идеально подходит для квантовой связи, где предъявляются высокие требования к коэффициентам отражения и необходимо предотвратить помехи от отраженного света для детекторов одиночных фотонов.
-
Преимущество по количеству каналов сбыта:
Он поддерживает 2 двунаправленные передачи по классическому каналу, 1 однонаправленную передачу по квантовому каналу и 1 однонаправленную передачу по синхронизирующему каналу. Множество различных каналов обеспечивает передачу по одному волокну, эффективно экономя ресурсы и увеличивая пропускную способность.
-
Преимущество в подавлении перекрестных помех между каналами:
Благодаря многослойной конструкции, предотвращающей перекрестные помехи, и использованию высокоточных тонкопленочных фильтрующих компонентов, изоляция между квантовыми каналами и другими каналами составляет >100 дБ, что эффективно блокирует перекрестные помехи высокоинтенсивных оптических сигналов от квантовых каналов и предотвращает влияние на детектирование одиночных фотонов.
-
Преимущество низких потерь при вставке:
Вносимые потери в квантовых каналах составляют <1,5 дБ, а вносимые потери в классических каналах — <2,0 дБ, что соответствует требованиям к энергетическому бюджету для передачи квантовых сигналов на большие расстояния.
-
Преимущества регулируемого значения VOA:
Активная версия платы квантовой связи WDM-VOA поддерживает регулировку ослабления VOA для классических и синхронизационных каналов, точно управляя мощностью каждого сигнала для соответствия требованиям к мощности и точности квантовых каналов связи.
|
Пассивное WDM
|
Пассивное WDM
|
|
Тип порта
|
ФК/АПС
|
Тип порта
|
ФК/АПС
|
|
Количество портов
|
2 классических канала, 1 квантовый канал, 1 канал синхронизации
|
Количество портов
|
2 классических канала, 1 квантовый канал, 1 канал синхронизации
|
|
Диапазон длин волн
|
1271, 1291, 1311, 1331, 1551, 1571
|
Диапазон длин волн
|
1271, 1291, 1311, 1331, 1551, 1571
|
|
Вносимые потери в квантовый канал
|
<1,5 дБ
|
Вносимые потери в квантовый канал
|
<1,5 дБ
|
|
Классические потери при вставке в канал
|
<2,0 дБ
|
Классические потери при вставке в канал
|
<2,0 дБ
|
|
Изоляция между квантовым каналом и другими каналами.
|
>100 дБ
|
Изоляция между квантовым каналом и другими каналами.
|
>100 дБ
|
|
Каналы VOA
|
Сторона А (1311/1331/1571)
Сторона B (1271/1291)
|
|
Диапазон/точность регулировки VOA
|
0~30 дБ/0,1 дБ
|
Основные функции
-
Точное мультиплексирование/демультиплексирование многоканальных сигналов:
Это обеспечивает эффективное объединение и разделение нескольких каналов, гарантируя независимую передачу сигналов в каждом канале. При этом каждый классический канал точно согласовывается с оптическими модулями посредством двухволнового сопряжения для достижения высокоскоростной двунаправленной передачи услуг по одному волокну.
-
Мониторинг мощности канала в реальном времени (WDM-VOA):
В устройстве используются два датчика для определения в реальном времени входной и выходной оптической мощности оптического аттенюатора. Точность определения оптической мощности составляет 0,1 дБ, а информацию о мощности в реальном времени можно получить, напрямую подключившись к веб-интерфейсу управления через браузер.
-
Регулируемая мощность VOA (WDM-VOA):
Оба конца поддерживают регулировку ослабления VOA для 5 портов классических каналов и каналов синхронизации посредством сетевого управления с шагом регулировки 0,1 дБ.
1U пассивное квантовое коммуникационное оборудование WDM
Плата активной квантовой связи WDM-VOA типа подключаемой карты
Сценарии применения
-
Метрополитенская квантовая защищенная коммуникационная сеть:
При развертывании квантовых коммуникационных сетей в городских условиях этот продукт решает проблемы ограниченности волоконно-оптических ресурсов, высоких затрат на прокладку традиционных кабелей и больших требований к пропускной способности для классических сервисов. Благодаря многоканальной передаче по одному волокну он удовлетворяет требованиям доступа для многопользовательской квантовой защищенной связи между станциями.
-
Квантово-безопасное соединение центров обработки данных:
В контексте защищенного соединения центров обработки данных этот продукт, благодаря низким потерям и высокой стабильности, решает проблемы ограниченного бюджета канала связи и высоких требований к стабильности канала, обеспечивая квантово-защищенное соединение между центрами обработки данных и балансируя безопасность, пропускную способность и стабильность передачи.
-
Квантово-защищенная система связи для финансовой индустрии:
Финансовая индустрия предъявляет чрезвычайно высокие требования к безопасности передачи данных и пропускной способности. Данный продукт может быть развернут между головными и филиальными офисами. Он генерирует защищенные ключи через квантовые каналы, а два двунаправленных классических канала передают зашифрованные данные на высокой скорости. Обеспечивая абсолютную безопасность финансовых данных, он отвечает требованиям к большой пропускной способности и двунаправленной передаче для финансовых услуг, а также исключает риски утечки и взлома данных.
-
Сценарии квантово-защищенной связи для правительственных и военных отраслей:
Передача конфиденциальных документов государственными ведомствами и обмен секретной информацией в военной сфере предъявляют строгие требования к безопасности и стабильности связи. Высокая изоляция и надежность данного изделия обеспечивают стабильную работу квантовой системы связи в сложных условиях и поддерживают безопасную передачу секретной информации.
-
Квантово-защищенные коммуникационные сети для энергетических сетей:
Как ключевая национальная инфраструктура, безопасность энергосетей напрямую связана с национальной безопасностью. Данный продукт может быть развернут в каналах связи между важными узлами электроснабжения для удовлетворения высоких требований к стабильности и безопасности квантово-защищенной связи в сложных условиях, а также для обеспечения абсолютной безопасности основных бизнес-данных, таких как данные автоматизации распределения.
Классические области применения для устройств форм-фактора 1U
Классическое применение WDM-VOA с вставкой карты
Краткое содержание
В связи с возрастающей важностью информационной и коммуникационной безопасности, технология квантовой защищенной связи развивается ускоренными темпами. Наше оборудование для квантовой связи WDM, обладающее такими характеристиками, как низкие вносимые потери, высокая изоляция, высокая стабильность и надежность, идеально подходит для многих современных сценариев развертывания квантовой связи и обеспечивает ключевую поддержку для крупномасштабного и промышленного применения квантовой защищенной связи.