基于 q-ROADM 在动态交换柔性栅格光网络上实现端到端量子安全的跨域 5G 业务编排
网络与互联网体系结构
2020-02-19 v1
摘要
由 NFV 和 SDN 实现的动态灵活光网络是支撑新兴 5G 网络业务动态性与带宽需求的关键技术赋能者。为实现 5G 目标，网络业务（NSes）通常必须透明地部署在多个管理和技术域之上。这种情况常带来安全风险，因为典型的 NS 可能包含一串网络功能链，每个功能在不同远程位置执行，且网络基础设施内的篡改可能破坏其通信。为避免此类威胁，QKD 已被确定并提议作为一种面向未来的方法，其基于量子物理机制可免疫任何算法密码分析。QKD 的成熟使得利用电信设备与光网络共存的量子网络研发成为可能。这使 QKD 成为分布式与虚拟化网络业务安全性的合适候选。本文首次提出一种动态量子安全光网络，用于支持通过在多个网络域上链接 VNF 动态创建的网络业务。本工作包括新型量子 ROADM（quantum-ROADM）、对 SDN 使能光控制平面的扩展，以及对 NFV 编排的扩展，以实现量子感知、按需的 VNF 链接。实验结果验证了在共享光纤链路上单独且动态地路由量子与经典数据信道的能力。此外，通过使用 5GUK Exchange 编排平台经 q-ROADM 以八个光信道同时互连四个自治 5G 孤岛，实验演示了 5G 网络中 VNF 的量子安全链接。实验场景与结果证实了所提数据平面架构与控制/管理平面框架的优势。
引用
@article{arxiv.1909.04409,
title = {End-to-end Quantum Secured Inter-Domain 5G Service Orchestration Over Dynamically Switched Flex-Grid Optical Networks Enabled by a q-ROADM},
author = {Rui Wang and Rodrigo Stange Tessinari and Emilio Hugues Salas and Anderson Bravalheri and Navdeep Uniyal and Abubakar Muqaddas and Rafael Silva Guimaraes and Thierno Diallo and Shadi Moazzeni and Qibing Wang and George Kanellos and Reza Nejabati and Dimitra Simeonidou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04409},
year = {2020}
}