論文の概要: Exploiting potentialities for space-based quantum communication network:
downlink quantum key distribution modelling and scheduling analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.00987v4
- Date: Sun, 9 Oct 2022 12:50:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-28 01:31:15.125453
- Title: Exploiting potentialities for space-based quantum communication network:
downlink quantum key distribution modelling and scheduling analysis
- Title（参考訳）: 空間ベース量子通信ネットワークの爆発可能性:ダウンリンク量子鍵分布モデリングとスケジューリング解析
- Authors: Xingyu Wang, Chen Dong, Jiahua Wei, Tianyi Wu, Taoyong Li, Huicun Yu,
Lei Shi, Shanghong Zhao
- Abstract要約: 我々は、宇宙ベースの中継衛星が衛星ベースの量子鍵分布ミッションのシーケンスを実行する、短期的な形態から進化した量子ネットワークを考える。
我々は、SatQKDの動的シミュレーションのための包括的なフレームワークを開発し、将来宇宙ベースの量子通信ネットワークにおけるQKDダウンリンクのスケジューリングについて検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.25191890593706
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the goal of a space-based quantum network is to have satellites
distribute keys between any nodes on the ground, we consider an evolved quantum
network from a near-term form, in which a space-based relay, satellite executes
a sequence of satellite-based quantum key distribution (SatQKD) missions,
allowing any two ground nodes to have a shared secure key. Accordingly, we
develop a comprehensive framework for the dynamic simulation of SatQKD and
consider scheduling QKD downlink in future space-based quantum communication
network. The embedding of precise orbital model including beam diffractions and
atmosphere effects makes our framework more realistic. Incorporated with the
local meteorological data to channel loss model, the cloud cover contribution
to transmission disturbance is quantified to realize a quasi-experimental
scenario. We provide a trade-off consideration between the duration available
for communications and its corresponding average link loss during one orbit,
which could be used to support decisions involving the locations of ground
stations and the selection of the orbital parameters for a quantum satellite.
Our work also shows that satellite downlink schedule could allow for the
possibility to consider strategies for different SatQKD missions such as
extending connection for distant ground nodes, prioritized delivery, or
promoting keys utilization, which can be used as a guideline to support
decisions for future satellite application.
- Abstract（参考訳）: 宇宙ベースの量子ネットワークの目的は、衛星が地上の任意のノード間で鍵を分配することであり、宇宙ベースの中継であるサテライトが衛星ベースの量子鍵配布(satqkd)の一連のミッションを実行し、任意の2つの地上ノードが共有のセキュアキーを持つように、短期的な形態から進化した量子ネットワークを考える。
そこで我々は,SatQKDの動的シミュレーションのための包括的フレームワークを開発し,将来的な空間ベースの量子通信ネットワークにおけるQKDダウンリンクのスケジューリングを検討する。
ビーム回折や大気効果を含む精密軌道モデルの埋め込みにより、我々の枠組みはよりリアルになる。
局部気象データをチャネル損失モデルに組み込んで,送信障害に対する雲被覆の寄与を定量化し,準実験シナリオを実現する。
地上局の位置と量子衛星の軌道パラメータの選択に関する決定を支援するために,通信に利用可能な時間と,それに対応する1つの軌道における平均リンク損失とのトレードオフを考慮した。
我々の研究は、衛星ダウンリンクスケジュールにより、遠く離れた地上ノードへの接続の延長、優先順位付けされた配信、鍵利用の促進など、様々なSatQKDミッションの戦略を検討できる可能性を示唆している。
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