[发明专利]量子密钥分发网络端到端可用密钥速率的测量方法

摘要

本发明公开了一种量子密钥分发网络端到端可用密钥速率的测量方法，主要解决了现有技术中因时延判断错误而测量误差较大的问题，其实现步骤是：1)设置待测路径的源端、目的端及测量参数，设置测试数据包包长，并在源端发送测试数据包；2)目的端接收测试数据包，并记录相邻数据包的到达间隔，分析数据包的到达间隔，决定后续所用测试数据包的包长；3)源端根据重设的测试数据速率发送后续测试数据包；4)目的端根据接收到数据包的端到端时延调整发送速率，并结合时延趋势和收敛区间的关系，重新调整收敛区间，返回3)，获得满足精度要求条件的可用密钥速率。本发明减小了误差，提高了测量精度，可用于对量子密钥分发网络的测量。

主权项

1.量子密钥分发网络端到端可用密钥速率测量方法，包括：1)设置待测路径的源端和目的端，已知端到端瓶颈密钥速率R，待测可用密钥速率A的范围(0，R]，根据测量需求设置测量精度b，区间调整参数Flag＝0，根据测量精度b将整个(0，R]分成收敛次数n相同的区间，n为奇数时，收敛区间门限值n为偶数时，2)源端发送Q个间隔为0、长度均为256字节的测试数据包；3)目的端接收测试数据包，并按顺序记录相邻数据包之间的间隔：若记录的数据为Q‑1个，且测试数据包的长度为256字节，再执行步骤4)，否则，减小Q的值，返回步骤2)；4)在目的端分析数据包的到达间隔，决定后续所用测试数据包的包长：若记录的相邻数据包的到达间隔之比出现大于100或者小于0.01的情况，则后续测试数据包的长度取128字节；否则，后续测试数据包的长度取1024字节；5)结合端到端瓶颈密钥速率R，在源端重新设置测试数据的发送速率r；6)在源端发送M组数据包，每组个数为N，组内数据发送速率为r，不同组之间设有间隔，避免组与组之间的相互影响；7)在目的端收集数据包的端到端时延，对M组数据包的端到端时延趋势进行判断：若有一半以上为上升趋势，则判定时延处于上升趋势，记录时延趋势变化，设置收敛区间的最大值R_max＝r，最小值R_min不变，记录R_max的值并调整下一次的发送速率R_next，执行步骤8)；若有一半以上为无上升趋势，则判定时延处于无上升趋势，记录时延趋势变化，设置收敛区间的最小值R_min＝r，最大值R_max不变，记录R_min的值并调整下一次的发送速率R_next，执行步骤8)；否则，时延趋势为不确定，返回步骤6)；8)判断收敛区间及发送速率是否满足测量精度要求：若收敛区间[R_min，R_max]收敛到使得|r‑R_next|/R_nexta，则执行步骤10)；若测量过程中出现上升、连续四次无上升趋势，且在第四次无上升趋势时满足[R_min，R_max]>a，则执行步骤11)；若测量一开始就出现无上升、连续四次上升的趋势，则执行步骤12)；若测量一开始就出现上升、连续四次无上升的趋势，则执行步骤13)；否则，返回步骤6)；10)将新收敛区间的最大值改为本次记录的R_min，将新区间的最小值改为上一次记录的R_min，执行步骤14)；11)将新收敛区间的最小值改为本次记录的R_max，将新区间的最大值改为上一次记录的R_max，执行步骤14)；12)将新收敛区间的最大值改为本次记录的R_max，将新区间的最小值改为测量最初发送速率的一半，执行步骤14)；13)将新收敛区间的最小值改为本次记录的R_min，将新区间的最大值改为测量最初发送速率的1.5倍，执行步骤14)；14)调整R_next，Flag＝1，返回步骤6)。