低轨道量子卫星通信时分交换方案及性能分析

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.