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JP6560862B2 - Optical transmitter - Google Patents
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JP6560862B2 - Optical transmitter - Google Patents

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Description

本発明は、光送信装置に係り、特に、多値強度変調によりデータを光信号に変調する際に、低コストで、容易に多値信号を生成するのに好適な光送信装置に関する。   The present invention relates to an optical transmission apparatus, and more particularly to an optical transmission apparatus suitable for easily generating a multilevel signal at low cost when data is modulated into an optical signal by multilevel intensity modulation.

Yuen量子暗号は光通信量子暗号(Y−00)通信とも呼ばれ、光の量子ゆらぎ(量子ショット雑音)を変調によって拡散させ、盗聴者によって光信号を正確に受信できなくする通信技術であり、共通鍵量子暗号へ適用することが提唱されている。この共通鍵量子暗号は、2値の送信データを搬送する2値の光信号を一つのセット(基底という)とし、この基底を複数M個用意し、いずれの基底を使ってデータを送るかは暗号鍵に従う擬似乱数によって不規則に決める。現実的には光M値信号は量子ゆらぎによって識別ができないほど信号間距離が小さく設計されているため、結局、盗聴者は全く受信信号からデータ情報を読みとることができない。   Yuen quantum cryptography is also called optical communication quantum cryptography (Y-00) communication, and is a communication technology that spreads quantum fluctuations (quantum shot noise) of light by modulation and makes it impossible to receive an optical signal accurately by an eavesdropper. Application to common key quantum cryptography has been proposed. In this common key quantum cryptography, a binary optical signal carrying binary transmission data is set as one set (referred to as a base), a plurality of M bases are prepared, and which base is used to transmit data. Randomly determined by pseudo-random numbers according to the encryption key. Actually, the optical M-value signal is designed so that the distance between the signals is so small that it cannot be identified by the quantum fluctuation, so that an eavesdropper cannot read the data information from the received signal at all.

正規の送受信者の光変復調装置は、2値のM個の基底を共通の擬似乱数にしたがって切り換えて通信するため、正規の受信者は信号間距離の大きな2値の信号判定によってデータを読みとることができる。量子ゆらぎによるエラーは無視でき、正規の送受信者間では正確な通信が可能となる。この光変調方式による暗号は、Yuen−2000暗号通信プロトコル(Y−00プロトコルと略称される)によるYuen量子暗号と呼ばれる。Yuen量子暗号を用いた通信の原理、および送受信装置の構成については、例えば、特許文献1、特許文献2に開示されている。   Since the optical modulator / demodulator of the authorized transmitter / receiver switches the binary M bases in accordance with a common pseudo-random number and communicates, the authorized receiver reads data by binary signal determination with a large inter-signal distance. Can do. Errors due to quantum fluctuations can be ignored, and accurate communication is possible between authorized senders and receivers. The encryption based on this optical modulation method is called Yuen quantum encryption based on Yuen-2000 encryption communication protocol (abbreviated as Y-00 protocol). The principle of communication using Yuen quantum cryptography and the configuration of a transmission / reception device are disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.

特開2006−303927号公報JP 2006-303927 A 特開2010−114662号公報JP 2010-114662 A

上記のように、Y−00プロトコルに従う光送受信装置では、伝送データの伝送光レベルを暗号鍵に従ってランダム変更(多値変調)し、かつ各光レベルの間隔を量子揺らぎが重なり合うレベルまで狭めることにより、通信をおこなっている。   As described above, in the optical transceiver according to the Y-00 protocol, the transmission light level of transmission data is randomly changed (multilevel modulation) according to the encryption key, and the interval between the light levels is reduced to a level where quantum fluctuations overlap. Communicating.

このように、Y−00プロトコルに従う光送受信装置において、多値数は、暗号強度を保つために重要な要素の一つとなる。   As described above, in the optical transceiver according to the Y-00 protocol, the multi-value number is one of the important elements for maintaining the encryption strength.

しかしながら、従来の装置では目的とする多値数2^n-1の信号を生成するにあたり、異なる信号レベルを有したnビットの信号を加算する、nビットの分解能を有したDAC(Digital Analog Converter)を用いるなどの手法を用いていた。このような従来の手法では、回路構成の変更が必須となり、容易に多値数を増加させることができないという問題点があった。   However, in the conventional apparatus, a DAC (Digital Analog Converter) having an n-bit resolution is added, in which n-bit signals having different signal levels are added to generate a target multi-value number 2 ^ n-1. ) Was used. In such a conventional method, it is essential to change the circuit configuration, and there is a problem that the multi-value number cannot be easily increased.

以下、図5および図6を用いて従来技術に係る信号により表現する多値数を増加させる手法について説明する。図5は、加算器を用いて多値数を増加させる手法を説明するための模式図である。図6は、DACを用いて多値数を増加させる手法を説明するための模式図である。   Hereinafter, a method for increasing the number of multilevels represented by signals according to the prior art will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a method of increasing the multi-value number using an adder. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a technique for increasing the multi-value number using a DAC.

今、図5(a)に示されるように、信号1〜信号9があり、それらの信号を加算器により適宜、加算器を用いて加算して多値信号を生成しているとする。ここで、多値信号として、各々の電圧で値が表現されている。この場合に、図5(b)に示されるように、信号10を追加する場合には、信号源の追加と、加算器の構成の再検討が必要となる。また、基板の再設計が必要となるため工数および費用もかかってしまうという問題点があった。   Now, as shown in FIG. 5A, there are signals 1 to 9, and these signals are added by an adder as appropriate using an adder to generate a multilevel signal. Here, a value is expressed by each voltage as a multilevel signal. In this case, as shown in FIG. 5B, when the signal 10 is added, it is necessary to add a signal source and review the configuration of the adder. In addition, since it is necessary to redesign the substrate, there is a problem that man-hours and costs are increased.

次に、図6(a)に示されるように、信号1〜信号9があり、それらの信号をDACにより、デジタル信号からアナログ信号に変換して、多値信号を生成しているとする。この場合にも、図6(b)に示されるように、信号10を追加する場合には、信号源の追加と、DACの種類および周辺回路(クロック構成等)の変更が必要となる。また、既存のDACを用いる手法であることから、多値数の上限はDACの性能に依存するため、容易な多値数変更は困難であった。   Next, as shown in FIG. 6A, there are signals 1 to 9, and these signals are converted from digital signals to analog signals by a DAC to generate a multilevel signal. Also in this case, as shown in FIG. 6B, when the signal 10 is added, it is necessary to add a signal source and change the type of DAC and peripheral circuits (clock configuration, etc.). In addition, since the method uses an existing DAC, the upper limit of the multi-level number depends on the performance of the DAC, and thus it is difficult to easily change the multi-level number.

以上の様に、従来手法により多値数の増加をおこなう場合、工数、費用面でのデメリットが足かせとなる。特に、大幅な仕様変更の場合、回路構成、DACに使われているICの種類の根本的な改良が必要となる場合もあり、実現不可能となる場合もあるという問題点があった。   As described above, when the multi-value number is increased by the conventional method, the demerits in man-hours and costs are hindered. In particular, in the case of a drastic change in specifications, there has been a problem that the circuit configuration and the type of IC used in the DAC may need to be fundamentally improved and may not be realized.

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、多値強度変調によりデータを光信号に変調する際に、低コストで、容易に多値信号を生成することのできる光送信装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to easily generate a multilevel signal at low cost when modulating data into an optical signal by multilevel intensity modulation. The object is to provide an optical transmitter.

本発明の光送信装置の構成は、多値強度変調による光通信量子暗号を用いて、データを光信号に変調して送信する光送信装置であって、共通鍵を元にしてRunning鍵を生成するRunning鍵生成部と、Running鍵生成部により生成されるRunning鍵に基づき、送信データから多値信号を生成する多値信号生成部と、光源発生部と、Running鍵生成部により生成されるRunning鍵に基づき、光源発生部が発生する光源の光信号レベルを制御する光源制御部と、光源発生部から入力される光信号を、多値信号生成部から入力される多値信号を表す異なった光信号レベルを有する光信号に変調する光信号変調部とを備えるようにしたものである。   The configuration of the optical transmission apparatus of the present invention is an optical transmission apparatus that modulates data into an optical signal using optical communication quantum cryptography based on multilevel intensity modulation, and generates a Running key based on a common key A running key generator, a multi-value signal generator that generates a multi-value signal from transmission data based on a running key generated by the running key generator, a light source generator, and a running key generated by the running key generator Based on the key, the light source control unit for controlling the optical signal level of the light source generated by the light source generation unit and the optical signal input from the light source generation unit are different from the multi-level signal input from the multi-level signal generation unit. And an optical signal modulator that modulates an optical signal having an optical signal level.

また、光源制御部は、電流を変化させること、電圧を変化させること、または、異なった光強度を有するレーザーダイオードを切り換えることにより、光源発生部を制御するようにする。   The light source control unit controls the light source generation unit by changing a current, changing a voltage, or switching laser diodes having different light intensities.

本発明によれば、多値強度変調によりデータを光信号に変調する際に、低コストで、容易に多値信号を生成することのできる光送信装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical transmission apparatus that can easily generate a multilevel signal at low cost when data is modulated into an optical signal by multilevel intensity modulation.

第一の実施形態に係る光送信装置を含むY−00プロトコルによる光通信システムの構成図である。It is a block diagram of the optical communication system by the Y-00 protocol containing the optical transmitter which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係る光送信装置の信号処理を従来技術と対比して説明した模式図である。It is the schematic diagram which demonstrated the signal processing of the optical transmitter which concerns on 1st embodiment in contrast with the prior art. 第一の実施形態に係る光送信装置の他の信号処理を説明した模式図である。It is the schematic diagram explaining the other signal processing of the optical transmitter which concerns on 1st embodiment. 第二の実施形態に係る光送信装置を含むY−00プロトコルによる光通信システムの構成図である。It is a block diagram of the optical communication system by the Y-00 protocol containing the optical transmitter which concerns on 2nd embodiment. 加算器を用いて多値数を増加させる手法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method of increasing a multi-value number using an adder. DACを用いて多値数を増加させる手法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method of increasing a multi-value number using DAC. 従来技術に係るY−00プロトコルによる光通信システムの構成図である。It is a block diagram of the optical communication system by the Y-00 protocol based on a prior art.

以下、本発明に係る各実施形態を、図1ないし図7を用いて説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

〔従来技術〕
先ず、図7を用いて従来技術に係るY−00プロトコルによる光通信システムの構成について説明する。従来技術に係るY−00プロトコルによる光通信システムでは、電気信号を光信号に変換し、光送信装置100と光受信装置200の間の光ファイバーなどの伝送路を暗号化して送信するシステムである。なお、図7には示されていないが、実際のシステムには、電気信号として送信データを光送信装置100に入力する送信装置と、光受信装置200が出力される送信データを入力する受信装置が接続される。
[Conventional technology]
First, the configuration of an optical communication system based on the Y-00 protocol according to the prior art will be described with reference to FIG. The optical communication system based on the Y-00 protocol according to the prior art is a system that converts an electrical signal into an optical signal and encrypts and transmits a transmission path such as an optical fiber between the optical transmitter 100 and the optical receiver 200. Although not shown in FIG. 7, in an actual system, a transmission apparatus that inputs transmission data as an electrical signal to the optical transmission apparatus 100 and a reception apparatus that inputs transmission data output from the optical reception apparatus 200. Is connected.

光送信装置100は、図7に示されるように、Running鍵生成部104、多値信号生成部106、光源発生部108、光変調部110からなる。共有鍵102は、光送信装置100と光受信装置200(共有鍵202)の間で共有される暗号鍵であり、多値信号の遷移パターンを決めるための元になるデジタルデータである。   As illustrated in FIG. 7, the optical transmission device 100 includes a running key generation unit 104, a multilevel signal generation unit 106, a light source generation unit 108, and an optical modulation unit 110. The shared key 102 is an encryption key shared between the optical transmission device 100 and the optical reception device 200 (shared key 202), and is digital data used as a basis for determining the transition pattern of the multilevel signal.

Running鍵生成部104は、共有鍵102を元データとして、擬似乱数(ランダムパターン)の性質を有するRunning鍵を生成する。これは、暗号強度を強化するために生成されるワンタイム鍵である。多値信号生成部106は、送信データ(デジタルデータ)をRunning鍵に従って多値信号に変換する。   The running key generation unit 104 generates a running key having a pseudo random number (random pattern) property using the shared key 102 as original data. This is a one-time key that is generated to enhance the cryptographic strength. The multilevel signal generation unit 106 converts transmission data (digital data) into a multilevel signal according to the Running key.

一方、光源発生部108は、例えば、レーザーダイオードなどから構成され、一定レベルの強度を有する光を発生する。そして、光変調部110により、光源の出力光を多値信号に従って変調し、光多値信号を生成する。光多値信号は、例えば、強度変調の場合は、光の強度の違いより表現される。この暗号化された光多値信号は、伝送路を介して、光受信装置200に送られる。   On the other hand, the light source generator 108 is composed of, for example, a laser diode and generates light having a certain level of intensity. Then, the light modulation unit 110 modulates the output light of the light source in accordance with the multilevel signal, and generates an optical multilevel signal. For example, in the case of intensity modulation, the optical multilevel signal is expressed by a difference in light intensity. This encrypted optical multilevel signal is sent to the optical receiver 200 via the transmission path.

次に、光受信装置200は、図7に示されるように、Running鍵生成部204、閾値生成部206、O/E(Optical/Electrical)変換部208、識別器210からなる。光受信装置200では、伝送路を介して、送られてきた光多値信号をO/E変換部208により、電気多値信号に変換する。   Next, as illustrated in FIG. 7, the optical receiving device 200 includes a running key generation unit 204, a threshold generation unit 206, an O / E (Optical / Electrical) conversion unit 208, and an identifier 210. In the optical receiver 200, the optical multilevel signal sent via the transmission path is converted into an electrical multilevel signal by the O / E converter 208.

ここで、詳細は省くが、光送信装置100と光受信装置200の間の同期プロセスにより、共通のRunning鍵が使われて、閾値生成部206より、識別器210に入力される閾値が生成される。   Here, although not described in detail, a threshold value to be input to the discriminator 210 is generated by the threshold generation unit 206 using a common Running key by a synchronization process between the optical transmission device 100 and the optical reception device 200. The

識別器210では、入力されてきた閾値を用いて、O/E変換部から出力される電気多値信号を識別して、送信データを復元する。なお、光変調に強度変調を用いた場合のデータ識別については、特許文献2の図2とその説明が参考になる。   The discriminator 210 identifies the electrical multilevel signal output from the O / E conversion unit using the input threshold value, and restores the transmission data. For data identification when intensity modulation is used for light modulation, reference is made to FIG.

〔実施形態1〕
次に、図1を用いて第一の実施形態に係る光通信システムの光送信装置について説明する。
図1は、光送信装置を含むY−00プロトコルによる光通信システムの構成図である。光送信装置100aには、従来技術に係る光送信装置100に備わっていたRunning鍵生成部104、多値信号生成部106a、光源発生部108a、光変調部110に加えて、光源制御部120がある。
Embodiment 1
Next, the optical transmission apparatus of the optical communication system according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical communication system based on the Y-00 protocol including an optical transmission device. The optical transmission device 100a includes a light source control unit 120 in addition to the running key generation unit 104, the multilevel signal generation unit 106a, the light source generation unit 108a, and the light modulation unit 110 that are included in the optical transmission device 100 according to the related art. is there.

本実施形態に係る光送信装置100aでは、Running鍵生成部104から出力されるRunning鍵が光源制御部120に入力され、光源制御部120は、入力されてきたRunning鍵の値に従って、光源発生部108aの光信号レベル(光強度)を制御する。これにより、従来技術では、一定であった光信号レベルを可変にし、光変調部110aでは、光源発生部108aと多値信号生成部106aからの信号の合成によって、光変調をおこなう。   In the optical transmission device 100a according to the present embodiment, the Running key output from the Running key generation unit 104 is input to the light source control unit 120, and the light source control unit 120 determines the light source generation unit according to the value of the input Running key. The optical signal level (light intensity) of 108a is controlled. As a result, the optical signal level that has been constant in the prior art is made variable, and the optical modulation unit 110a performs optical modulation by combining the signals from the light source generation unit 108a and the multilevel signal generation unit 106a.

光源制御部120が光源発生部108aを制御して、発生する光源の光信号レベルを可変にする方法としては、レーザーダイオードに流す電流を可変にする方法、レーザーダイオードに対する変調部を設けて、加える電圧を可変にする方法、発生する光強度の違うレーザーダイオードを複数設けて、切り換える方法などが考えられる。   The light source control unit 120 controls the light source generation unit 108a to make the optical signal level of the generated light source variable. The method of making the current flowing through the laser diode variable, and providing a modulation unit for the laser diode are added. A method of changing the voltage, a method of switching by providing a plurality of laser diodes having different light intensities, and the like can be considered.

次に、図2および図3を用いて第一の実施形態に係る光送信装置の信号処理について説明する。図2は、光送信装置の信号処理を従来技術と対比して説明した模式図である。図3は、光送信装置の他の信号処理を説明した模式図である。   Next, signal processing of the optical transmission apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the signal processing of the optical transmission device in comparison with the prior art. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating another signal processing of the optical transmission device.

従来技術に係る光送信装置の光変調部110では、光源発生部108から出力される光源の信号レベルが一定であった。この光源の光信号レベルを、Paveとする。今、六段階の光信号レベルの値を生成し、各々の光信号レベルの差が、Δであり、Paveの光信号レベルが、i=2と、i=3の間にあるとすると、i=0,…,5の光信号レベルL(i)は、図2(a)に示されるように、以下の(式1)で表される。
〔数1〕
L(i)=Pave+(i−5/2)Δ …(式1)
In the optical modulation unit 110 of the optical transmission device according to the related art, the signal level of the light source output from the light source generation unit 108 is constant. The optical signal level of this light source is Pave. Now, if six optical signal level values are generated, the difference between the optical signal levels is Δ, and the optical signal level of Pave is between i = 2 and i = 3, i The optical signal level L (i) of = 0,..., 5 is expressed by the following (formula 1) as shown in FIG.
[Equation 1]
L (i) = Pave + (i−5 / 2) Δ (Expression 1)

本実施形態に係る光送信装置の光変調部110では、光源発生部108から出力される光源の信号レベルを可変にして、2以上の光信号レベルを有する光信号を生成する。それらの光源の光信号レベルを、Pave1,Pave2とする。このとき、光変調部110aが、従来技術の光変調部110と同様に、六段階の光信号レベルの値を生成する場合であっても、光源からの光信号レベル可変な信号を合成することにより、図2(b)に示されるように、以下の(式2)で表される12段階の光信号レベルの光信号を生成することが可能になる。
〔数2〕
i=0,…,5のとき:
L(i)=Pave1+(i−5/2)Δ
i=6,…,11のとき:
L(i)=Pave2+(i−17/2)Δ…(式2)
In the optical modulation unit 110 of the optical transmission device according to the present embodiment, the signal level of the light source output from the light source generation unit 108 is made variable to generate an optical signal having two or more optical signal levels. The optical signal levels of these light sources are Pave1 and Pave2. At this time, similarly to the optical modulator 110 of the prior art, the optical modulator 110a synthesizes a signal with a variable optical signal level from the light source even when it generates six levels of optical signal levels. As a result, as shown in FIG. 2B, it is possible to generate an optical signal having 12 optical signal levels represented by the following (Equation 2).
[Equation 2]
When i = 0, ..., 5:
L (i) = Pave1 + (i−5 / 2) Δ
When i = 6, ..., 11:
L (i) = Pave2 + (i−17 / 2) Δ (Expression 2)

また、別の実現方式を説明する。ここでも、六段階の光信号レベルの値を生成し、各々の光信号レベルの差が、Δであるとする。このとき、光源発生部108から出力される光源の信号レベルを可変にして、二つの光信号レベルを有する光信号を生成するのは、同様であるが、光源の光信号レベルを、0,(1/2)Δとして、図3のように、以下の(式3)にしたがって、12段階の光信号レベルの光信号を生成する。
〔数3〕
i=0,2,…,10(偶数)のとき:
L(i)=M(i/2)
i=1,…,11(奇数)のとき:
L(i)=M((i−1)/2)+(1/2)Δ…(式3)
ただし、M(i)(i=0,…,5)は、元の六段階の光信号レベルの値とする。
Another implementation method will be described. Again, it is assumed that six levels of optical signal level values are generated, and the difference between the optical signal levels is Δ. At this time, the signal level of the light source output from the light source generation unit 108 is made variable to generate an optical signal having two optical signal levels, but the optical signal level of the light source is set to 0, ( As 1/2), as shown in FIG. 3, an optical signal having 12 optical signal levels is generated according to the following (Equation 3).
[Equation 3]
When i = 0, 2,..., 10 (even number):
L (i) = M (i / 2)
When i = 1,..., 11 (odd number):
L (i) = M ((i−1) / 2) + (1/2) Δ (Expression 3)
However, M (i) (i = 0,..., 5) is the value of the original six-stage optical signal level.

このように、本実施形態では、簡単な光信号レベルの加算により、光変調の多値信号を生成することが可能になる。   As described above, in this embodiment, it is possible to generate an optical modulation multilevel signal by simply adding optical signal levels.

〔実施形態2〕
次に、図4を用いて第二の実施形態に係る光通信システムの光送信装置について説明する。
[Embodiment 2]
Next, the optical transmission apparatus of the optical communication system according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

図4は、第二の実施形態に係る光送信装置を含むY−00プロトコルによる光通信システムの構成図である。   FIG. 4 is a configuration diagram of an optical communication system based on the Y-00 protocol including the optical transmission apparatus according to the second embodiment.

第一の実施形態のY−00プロトコルによる光通信システムでは、共有鍵は、一つだけであったが、本実施形態では、各々の光送信機100b、光受信機200bは、二種類の共有鍵1、共有鍵2を有している。   In the optical communication system based on the Y-00 protocol of the first embodiment, there is only one shared key. However, in this embodiment, each of the optical transmitter 100b and the optical receiver 200b has two types of shared keys. It has a key 1 and a shared key 2.

そして、光送信機100bでは、共有鍵2がRunning鍵生成部304に入力され、Running鍵が生成される。そして、そのRunning鍵にしたがって、光源制御部306が、光源発生部108aの光信号レベル(光強度)を制御し、光信号レベルを可変にする。光変調部110aでは、光源発生部108aと多値信号生成部106aからの信号の合成によって、光変調をおこなうことは、第一の実施形態と同様である。すなわち、本実施形態の光送信機100bでは、共有鍵2→Running鍵→光源の光信号レベルの制御という専用のルートが設けられることが異なっている。   Then, in the optical transmitter 100b, the shared key 2 is input to the running key generation unit 304, and a running key is generated. Then, according to the Running key, the light source control unit 306 controls the optical signal level (light intensity) of the light source generation unit 108a to make the optical signal level variable. In the light modulation unit 110a, the light modulation is performed by combining the signals from the light source generation unit 108a and the multilevel signal generation unit 106a, as in the first embodiment. That is, the optical transmitter 100b of the present embodiment is different in that a dedicated route of shared key 2 → Running key → control of the optical signal level of the light source is provided.

そして、これに呼応して、光受信機200bでは、第一の実施形態の光受信機200に、Running鍵生成部404が設けられており、これに共通鍵2を入力して、Running鍵を生成し、閾値生成部では、共通鍵1が入力されたRunning鍵生成部204が生成したRunning鍵と、Running鍵生成部404が生成したRunning鍵の二種類のRunning鍵を参照して、識別器210に入力する閾値を生成する。   In response to this, in the optical receiver 200b, the optical receiver 200 of the first embodiment is provided with a running key generation unit 404, and the common key 2 is input to the optical receiver 200b to obtain the running key. The threshold generator generates a classifier by referring to two types of running keys, the running key generated by the running key generator 204 to which the common key 1 is input and the running key generated by the running key generator 404. A threshold value to be input to 210 is generated.

100,100a,100b…送信機、102,302…共通鍵(送信機側)、202,402…共通鍵(受信機側)、104,304…Running鍵生成部(送信機側)、204,404…Running鍵生成部(受信機側)、106,106a…多値信号生成部、108,108a…光源発生部、110,110a…光変調部、120…光源制御部、206,406…閾値生成部、208…O/E(Optical/Electrical)変換部、210…識別器。   100, 100a, 100b ... transmitter, 102, 302 ... common key (transmitter side), 202, 402 ... common key (receiver side), 104, 304 ... Running key generator (transmitter side), 204, 404 ... Running key generator (receiver side), 106, 106a ... Multi-value signal generator, 108,108a ... Light source generator, 110,110a ... Light modulator, 120 ... Light source controller, 206,406 ... Threshold generator , 208... O / E (Optical / Electrical) converter, 210.

Claims (3)

多値強度変調による光通信量子暗号を用いて、データを光信号に変調して送信する光送信装置であって、
共通鍵を元にして疑似乱数の性質を有するRunning鍵を生成するRunning鍵生成部と、
前記Running鍵生成部により生成されるRunning鍵に基づき、2値の送信データを搬送する2値の光信号を一つのセット(基底という)とし、この基底を複数M個用意し、いずれの基底を使ってデータを送るかは暗号鍵に従う擬似乱数によって不規則に決めて、光M値信号の多値信号を生成する多値信号生成部と、
あるレベルの強度の光信号を発する光源発生部と
前記Running鍵生成部により生成されるRunning鍵に基づき、電流を変化させること、電圧を変化させること、または、異なった光強度を有するレーザーダイオードを切り換えることにより、前記光源発生部が発生する光源の光信号レベルを複数の段階に制御する光源制御部と、
前記光源発生部から生成されるあるレベルの光信号を、前記多値信号生成部から入力される多値信号に従って複数の信号レベルを有する光信号に変調する光信号変調部と、を備えることを特徴とする光送信装置。
An optical transmission device that modulates data into an optical signal and transmits it using optical communication quantum cryptography based on multilevel intensity modulation,
A running key generation unit that generates a running key having a pseudo-random property based on the common key;
Based on the Running key generated by the Running key generation unit, a binary optical signal carrying binary transmission data is set as one set (referred to as a base), and a plurality of M bases are prepared. Whether to use or send data is determined irregularly by a pseudo-random number according to the encryption key, and a multi-value signal generator for generating a multi- value signal of the optical M-value signal ;
Based on a light source generator that emits an optical signal of a certain level and a running key generated by the running key generator, a current is changed, a voltage is changed, or laser diodes having different light intensities are used. A light source controller that controls the light signal level of the light source generated by the light source generator in a plurality of stages by switching;
An optical signal modulation unit that modulates an optical signal of a certain level generated from the light source generation unit into an optical signal having a plurality of signal levels according to the multilevel signal input from the multilevel signal generation unit. An optical transmission device.
多値強度変調による光通信量子暗号を用いて、データを光信号に変調して送信する光送信装置であって、
第一の共通鍵を元にしてRunning鍵を生成する第一のRunning鍵生成部と、
第二の共通鍵を元にしてRunning鍵を生成する第二のRunning鍵生成部と、
前記第一のRunning鍵生成部により生成される第一のRunning鍵に基づき、送信データから多値信号を生成する多値信号生成部と、
あるレベルの強度の光信号を発する光源発生部と
前記第二のRunning鍵生成部により生成される第二のRunning鍵に基づき、電流を変化させること、電圧を変化させること、または、異なった光強度を有するレーザーダイオードを切り換えることにより、前記光源発生部が発生する光源の光信号レベルを複数の段階に制御する光源制御部と、
前記光源発生部から生成されるあるレベルの光信号を、前記多値信号生成部から入力される多値信号に従って複数の信号レベルを有する光信号に変調する光信号変調部と、を備えることを特徴とする光送信装置。
An optical transmission device that modulates data into an optical signal and transmits it using optical communication quantum cryptography based on multilevel intensity modulation,
A first Running key generation unit that generates a Running key based on the first common key;
A second Running key generation unit that generates a Running key based on the second common key;
A multi-level signal generation unit that generates a multi-level signal from transmission data based on the first Running key generated by the first Running key generation unit;
Based on a light source generator that emits an optical signal of a certain level and a second running key generated by the second running key generator, changing the current, changing the voltage, or different light A light source controller that controls the optical signal level of the light source generated by the light source generator in a plurality of stages by switching the laser diode having intensity;
An optical signal modulation unit that modulates an optical signal of a certain level generated from the light source generation unit into an optical signal having a plurality of signal levels according to the multilevel signal input from the multilevel signal generation unit. An optical transmission device.
前記光信号変調部は、光信号レベルの加算により光変調の多値信号を生成する
ことを特徴とする請求項1はたは2に記載の光送信装置。
The optical transmission device according to claim 1, wherein the optical signal modulation unit generates an optical modulation multilevel signal by adding optical signal levels.
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