[发明专利]多星协同的低损量子通信方法

权利要求书

1.一种多星协同的低损量子通信方法，包括发送方、多个星载量子中继以及接收方，作为发送方的地面目标从过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继，并将安全攸关信息上传至此星载量子中继，如果发送方过境窗口内没有星载量子中继，则需等待直至在轨运行的某颗星载量子中继进入过境窗口；星载量子中继通过一跳转发方式将安全攸关信息发送给与发送方相隔超远距离的接收方地面目标，如果星载量子中继在接收方过境窗口内，则零延迟地发送安全攸关信息，如果星载量子中继不在接收方过境窗口内，则保存安全攸关信息直至在轨运行进入发送方的过境窗口，而后有延迟地发送安全攸关信息；星载量子中继通过多星协同的多跳转发方式将安全攸关信息发送给接收方，如果接收方过境窗口内存在另一颗星载量子中继，则零延迟地通过两颗甚至多颗星载量子中继将安全攸关信息递送至接收方；如果接收方过境窗口内不存在星载量子中继，则保留安全攸关信息直至某一颗星载量子中继进入接收方过境窗口内，而后有延迟地发送安全攸关信息；

通过星载量子中继为超远距离地面目标建立量子通信链路，主要工作模式有四类：

（1）零延迟一跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标B作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E同时也位于地面目标B的过境窗口内，因此直接将安全攸关信息发送给地面目标B；

（2）非零延迟一跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标C作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E保留信息、在轨运行至F处后将安全攸关信息发送给地面目标C；

（3）零延迟多跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标C作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E将信息转发给地面目标C过境窗口内最近的另一颗星载量子中继G，由星载量子中继G将安全攸关信息发送给地面目标C；

（4）非零延迟多跳转发式：地面目标A作为发送方，地面目标D作为接收方，地面目标A从自己的过境窗口内选择最近的一颗星载量子中继E并上传安全攸关信息，星载量子中继E保留信息、在轨运行至F处后将安全攸关信息转发给已从G处在轨运行至H处的另一颗星载量子中继，星载量子中继H将安全攸关信息发送给地面目标D。

2.根据权利要求1所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述发送方将安全攸关信息通过点对点量子通信方式传递给过境窗口内最近的一颗星载量子中继作为第一跳星载量子中继。

3.根据权利要求2所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，当第一跳星载量子中继位于接收方过境窗口内时，则直接将安全攸关信息传递给接收方。

4.根据权利要求2所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口再执行信息传递。

5.根据权利要求2所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，通过星间链路将安全攸关信息传递给接收方过境窗口内最近的第二跳甚至是第三跳星载量子中继并将安全攸关信息转发给接收方。

6.根据权利要求2所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述第一跳星载量子中继对安全攸关信息进行转发时，保留安全攸关信息直至在轨运行至接收方过境窗口内存在另一颗星载量子中继，而后通过第二跳星载量子中继将安全攸关信息转发给接收方。

7.根据权利要求1-6之一所述的多星协同的低损量子通信方法，其特征在于，所述通过星载量子中继为超远距离地面目标建立量子通信链路，主要工作模式有零延迟一跳转发式、非零延迟一跳转发式、零延迟多跳转发式、非零延迟多跳转发式四类。