低轨道量子卫星通信时分交换方案及性能分析

杨光; 聂敏; 江帆

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2014.04.010

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

低轨道量子卫星通信时分交换方案及性能分析

研究与开发 | 更新时间：2024-06-05

- 低轨道量子卫星通信时分交换方案及性能分析
- Time Division Switching Scheme and Performance Analysis of Low Orbit Quantum Satellite Communication
- 电信科学 2014年30卷第4期页码：68-73
- 作者机构：
- 作者简介：
  
  [ "杨光，女，西北工业大学博士生，西安邮电大学讲师，主要研究方向为通信网、量子通信。" ]
  [ "聂敏，男，博士，西安邮电大学教授、硕士生导师，主要研究方向为量子通信、移动通信。" ]
  [ "江帆，女，博士，西安邮电大学副教授，主要研究方向为无线通信、卫星通信。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61172071;61201194);陕西省教育厅科学研究计划基金资助项目(2013JK1064)
- DOI：10.3969/j.issn.1000-0801.2014.04.010
  中图分类号：
- 网络出版日期：2014-04，
  
  纸质出版日期：2014-04-20
- 稿件说明：
移动端阅览
杨光, 聂敏, 江帆. 低轨道量子卫星通信时分交换方案及性能分析[J]. 电信科学, 2014,30(4):68-73.

Guang Yang, Min Nie, Fan Jiang. Time Division Switching Scheme and Performance Analysis of Low Orbit Quantum Satellite Communication[J]. Telecommunications science, 2014, 30(4): 68-73.
杨光, 聂敏, 江帆. 低轨道量子卫星通信时分交换方案及性能分析[J]. 电信科学, 2014,30(4):68-73. DOI： 10.3969/j.issn.1000-0801.2014.04.010.

Guang Yang, Min Nie, Fan Jiang. Time Division Switching Scheme and Performance Analysis of Low Orbit Quantum Satellite Communication[J]. Telecommunications science, 2014, 30(4): 68-73. DOI： 10.3969/j.issn.1000-0801.2014.04.010.

摘要

为解决低轨道量子卫星覆盖范围下，多个量子用户的接入与信息传输问题，提出了一种多波束时分量子交换方案，并详细给出了时分量子卫星交换机的工作原理。在不同的通信时隙上，为用户分别建立量子纠缠信道并进行量子信息传送。为克服星地链路及星际链路的时延问题，提出了基于量子信道字的交换和传输方法，从而降低单时隙量子比特传输的平均时延。系统性能分析与仿真结果表明，时隙个数、量子信道字长是影响系统的用户数量、吞吐量、呼损指标的关键因素。在一定的信道条件下，通过对这些系统参数进行合理设计，能够满足特定量子卫星系统的服务需求。

Abstract

Low orbit quantum satellite system is used to realize a worldwide secure communication. To solve the problem of multiple quantum users' access and information transmission in satellite coverage

a multi-beam time division quantum switching scheme was proposed

and a detailed description of the structure and working process of the time division quantum switch were given. In different time slot

the switch set up a quantum entanglement swapping channel for different users to transmit their quantum information. To overcome the delay in satellite-earth link and satellite-satellite link

a switching and transmission method was proposed based on quantum channel byte

which decreased the average qubit transmission delay for single time slot. Performance analysis shows that the number of time slot and the length of quantum channel byte have the key influence on the user number

the traffic and the call of loss. In certain channel conditions

by rational designing of these parameters

the quantum satellite communication system can meet the demanded service requirements.

关键词

Keywords

references

崔明路，王治强，刘薇 . 一种星地量子密钥通信仿真平台 . 中国科学院研究生院学报， 2011 , 28 （ 2 ）

罗海龙，陈砚圃，裴昌幸　　等 . 星地量子密钥分发链路持续时间分析与仿真 . 量子光子学报， 2009 , 15 （ 1 ）

史春燕，钟红恩 . 星-地量子密钥分配误码率及成码量分析仿真 . 计算机仿真， 2012 , 29 （ 11 ）

张光宇，于思源，马晶 . 星地量子密钥分配中单光子捕获理论分析 . 光电工程， 2006 , 33 （ 3 ）

张光宇，于思源，马晶等 . 背景光对星地量子密钥分配量子误码率的影响 . 光电工程， 2007 , 34 （ 2 ）

王志，聂敏 . 低轨道量子卫星通信星上交换算法及仿真 . 光子学报， 2012 , 41 （ 9 ）

郭忠文，马鸿洋 . 多用户网络量子密码术的改进 . 计算机工程与设计， 2006 , 27 （ 20 ）

　　　　 Skander A , Abderraouf M , Malek B , 　　　　　　 et al . Approach of large satellites networks communications based on quantum transmissions . Proceedings of 2011 6th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications , Beijing, China , 2011

刘晓慧，聂敏 . 基于ASON 的量子通信网络构建和量子交换机设计 . 电信科学， 2011 （ 4 ）

Liu X H , Pei C X , Nie M . The time division multi-channel communication model and the correlative protocol based on quantum time division multi-channel communication . Chinese Physics Letter , Beijing, China , 2010 , 27 （ 12 ）

浏览量

516

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

面向空天地海一体化的卫星通信关键技术研究

AI技术在卫星通信/互联网领域的应用综述

量子互联网关键技术与发展研究

面向6G的卫星通信网络架构展望

面向全球能源互联网的天空地协同卫星通信网络架构