量子密钥分发网络管理系统研究

doi:10.12267/j.issn.2096-5931.2025.02.013

信息通信技术与政策 ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (2): 81-86.doi: 10.12267/j.issn.2096-5931.2025.02.013

量子密钥分发网络管理系统研究

Research on QKD network management system

岳斌¹, 许勃²

1.北京电信规划设计院有限公司,北京 100048
2.国科量子通信网络有限公司,广州 510000

收稿日期:2024-05-23 出版日期:2025-02-25 发布日期:2025-03-04
作者简介:
岳斌北京电信规划设计院有限公司高级工程师,主要从事通信业信息系统规划、课题研究、标准制定、工程设计等工作；
许勃国科量子通信网络有限公司产品经理,主要从事量子运营支撑系统产品的规划、管理、设计、开发及标准制定等工作。

YUE Bin¹, XU Bo²

1. Beijing Telecom Planning & Designing Institute Co., Ltd., Beijing 100048, China
2. CAS Quantum Network Co., Ltd., Guangzhou 510000, China

Received:2024-05-23 Online:2025-02-25 Published:2025-03-04

摘要/Abstract

摘要：

分析量子密钥分发网络(Quantum Key Distribution Network,QKDN)管理系统建设现状和标准研究情况,结合量子网络情况给出了两种QKDN网络管理系统部署架构。提出了QKDN网络管理系统配置管理、性能管理、故障管理、安全管理等功能建设要点,密钥生成、密钥管理、密钥应用等接口建设要点,并着重指出与经典网络管理对比QKDN网络管理在功能和接口建设上存在的主要差异,以指导相关标准化工作和工程实践中的应用。

关键词: QKDN网络管理, 量子密钥分发网络, 网络管理系统

Abstract:

This paper analyzes the current construction situation and standard research of quantum network management systems, and provides two deployment architectures for quantum network management systems based on the situation of quantum networks. It proposes the functions and interface construction points of quantum network management systems, and points out the main differences between quantum network management and classical network management, in order to guide related standardization work and application in engineering practice.

Key words: QKDN network management, quantum key distribution network, network management system

中图分类号:

TP311.5

岳斌, 许勃. 量子密钥分发网络管理系统研究[J]. 信息通信技术与政策, 2025, 51(2): 81-86.

YUE Bin, XU Bo. Research on QKD network management system[J]. Information and Communications Technology and Policy, 2025, 51(2): 81-86.

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http://ictp.caict.ac.cn/CN/10.12267/j.issn.2096-5931.2025.02.013

http://ictp.caict.ac.cn/CN/Y2025/V51/I2/81

告警分类	告警原因
量子层告警	密钥成码异常强光攻击光模块异常探测器异常身份认证异常随机数发生器异常
密钥管理层告警	密钥量不足密钥输出失败密钥中继失败
控制层告警	设备离网告警重路由失败告警
通信链路告警	网元通信中断链路断开
光监控通路告警	信号丢失信号帧丢失(可选) 信号劣化误码过限激光器发送失效激光器寿命预告警(可选)
硬件设备告警	板卡脱位板卡故障板卡失配(可选)
外部环境告警	电源故障环境温度过限
其他告警	其他异常,如软硬件版本异常

告警分类	告警原因
量子层告警	密钥成码异常强光攻击光模块异常探测器异常身份认证异常随机数发生器异常
密钥管理层告警	密钥量不足密钥输出失败密钥中继失败
控制层告警	设备离网告警重路由失败告警
通信链路告警	网元通信中断链路断开
光监控通路告警	信号丢失信号帧丢失(可选) 信号劣化误码过限激光器发送失效激光器寿命预告警(可选)
硬件设备告警	板卡脱位板卡故障板卡失配(可选)
外部环境告警	电源故障环境温度过限
其他告警	其他异常,如软硬件版本异常

分类	主要参数
量子层性能	QKD状态运行状态实时成码率平均成码率误码率误帧率
密钥管理层	运行状态存储密钥量输出密钥量生成密钥量中继密钥量异或密钥量配对存储密钥量配对输出密钥量
控制层性能	运行状态设备入网状态软件运行时长设备总数在线设备数量离线设备数量
光模块性能	物理接口发送光功率物理接口接收光功率激光器偏置电流激光器温度
其他性能	板卡CPU利用率板卡内存利用率 CPU利用率内存利用率温度电源工作状态风扇工作状态

分类	主要参数
量子层性能	QKD状态运行状态实时成码率平均成码率误码率误帧率
密钥管理层	运行状态存储密钥量输出密钥量生成密钥量中继密钥量异或密钥量配对存储密钥量配对输出密钥量
控制层性能	运行状态设备入网状态软件运行时长设备总数在线设备数量离线设备数量
光模块性能	物理接口发送光功率物理接口接收光功率激光器偏置电流激光器温度
其他性能	板卡CPU利用率板卡内存利用率 CPU利用率内存利用率温度电源工作状态风扇工作状态

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