CN115113558A - 控制系统、控制方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制系统，包括：至少三个以太网接口，包括第一以太网接口、第二以太网接口、第三以太网接口；中央控制单元，配置成通过所述第一以太网接口与量子直接通信网络的网络控制器连接，通过所述第二以太网接口与用户终端连接，通过所述第三以太网接口与量子直接通信设备连接；光路接通组件，与所述中央控制单元通信连接；所述中央控制单元配置成：根据所述网络控制器下发的光路接通指令，控制所述光路接通组件接通对应的光路；将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备；和/或将所述量子直接通信设备接收到的数据转发至所述用户终端；在与所述用户终端和/或所述量子直接通信设备进行数据交换时，关闭所述第一以太网接口。

Description

控制系统、控制方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及量子安全直接通信技术领域，尤其涉及一种用于量子安全直接通信网络节点的控制系统、控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术

量子直接通信于2000年被提出，其发展经历了一下四个阶段：(1)2000年～2004年，建立了基本概念与理论，在此阶段提出了基于纠缠的高效协议、基于纠缠的两步协议、基于单光子的DL04协议等典型量子直接通信协议；(2)2005年～2015年，发展协议与应用探索阶段，大量的理论协议被提出，量子直接通信的可能用途得到广泛的探索；(3)2016年～2019年，原理实验验证与样机研制阶段，在此阶段，基于纠缠的量子直接通信协议和单光子的量子直接通信方案在实验上得到验证；(4)2020年至今，产品研制与实用化推进。该阶段的通信样机的典型性能为10km@4kbps，可实现文本、图片、语音文件的实时安全传输，而利用低损光纤可实现100km的量子直接通信，量子安全直接通信样机的研制为量子安全直接通信网络奠定了基础，推进了量子安全直接通信网络组成部件的方案研制。

在量子安全直接通信网络中，需要终端用户将传输数据发送至量子安全直接通信设备，量子安全直接通信设备在完成信道初始化后，将传输数据通过光纤信道传输至网络中的另一节点，由该节点的量子安全直接通信设备接收。量子安全直接通信设备接收传输数据后，发送至该节点的终端用户，以此完成一次量子安全直接通信。

在量子安全直接通信网络的拓扑结构中，每一个节点通常与多个其他节点连接，当某一节点上的终端用户具有通信需求时，需要向量子安全直接通信网络的网络控制器发送通信请求信号，再由网络控制器下发光纤路径切换信号。在该节点的节点控制器与量子安全直接通信网络的网络控制器通信的过程中，该节点的终端用户通过节点控制器将传输数据发送至量子安全直接通信设备，传输数据暴露于与网络控制器连通的线路中，容易造成数据泄露，即网络控制器端或网络控制器与节点控制器连通的路径上，能够窃听或截取该传输数据，为量子安全直接通信带来了风险。

发明内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明提供了一种控制系统，包括：

至少三个以太网接口，包括第一以太网接口、第二以太网接口、第三以太网接口；

中央控制单元，配置成通过所述第一以太网接口与量子直接通信网络的网络控制器连接，通过所述第二以太网接口与用户终端连接，通过所述第三以太网接口与量子直接通信设备连接；

光路接通组件，与所述中央控制单元通信连接；

所述中央控制单元配置成：

根据所述网络控制器下发的光路接通指令，控制所述光路接通组件接通对应的光路；

将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备；和/或

将所述量子直接通信设备接收到的传输数据转发至所述用户终端；

其中，在与所述用户终端和/或所述量子直接通信设备进行数据交换时，所述第一以太网接口关闭。

根据本发明的一个方面，其中所述中央控制单元进一步配置成：

接收所述用户终端发送的通信请求指令；

向所述网络控制器发送路由分配请求指令；

接收所述网络控制器下发的路由分配数据包，解析所述路径分配数据包，获得路由查找表，根据所述路由查找表确定要接通的光路；

控制所述量子直接通信设备进行信道初始化。

根据本发明的一个方面，其中所述中央控制单元包括存储单元，所述中央控制单元进一步配置成：

接收所述用户终端发送的待传输数据并存储于所述存储单元；

将存储于所述存储单元中的待传输数据转发至所述量子直接通信设备后，删除所述存储单元中的所述待传输数据。

根据本发明的一个方面，其中所述中央控制单元进一步配置成：

接收所述量子直接通信设备发送的所述接收到的传输数据并存储于所述存储单元；

将存储于所述存储单元中的传输数据转发至用户终端后，删除所述存储单元中的所述传输数据。

根据本发明的一个方面，其中所述中央控制单元进一步配置成：

控制所述量子直接通信设备启动信道初始化，并停止将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备；

在所述量子直接通信设备完成信道初始化后，继续将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备。

根据本发明的一个方面，其中所述中央控制单元进一步配置成：

对所述用户终端发送的通信请求指令进行解析，获得用户终端的路由信息和接入终端设备类型信息；

向所述网络控制器发送所述用户终端的路由信息和接入终端设备类型信息。

根据本发明的一个方面，其中所述光路接通组件进一步包括：

电平转换器，与所述中央控制单元连接，配置成接收所述中央控制单元发送的电信号并转换成多路输出电压；

光开关阵列，一端与所述电平转换器连接，另一端与多路光纤连接，配置成通过所述电平转换器的多路输出电压开启或关闭所述光开关阵列中的一个或多个光开关。

根据本发明的一个方面，其中所述中央控制单元进一步配置成：

向所述网络控制器发送光路接通完成指令；

所述网络控制器接收到通信双方发送的光路接通完成指令后，下发链路初始化完成指令；

中央控制单元接收到所述链路初始化完成指令后，控制所述量子直接通信设备进行信道初始化。

根据本发明的一个方面，所述控制系统进一步包括：

供电单元，配置成为所述至少三个以太网接口、所述中央控制单元、所述光路接通组件提供电源；

时钟单元，配置成为所述中央控制单元实时接收所述光路接通指令、所述通信请求指令提供时钟脉冲信号。

根据本发明的一个方面，本发明还提供一种使用如上文所述的控制系统进行控制的方法，包括：

通过所述中央控制单元根据所述网络控制器下发的光路接通指令，控制所述光路接通组件接通对应的光路；

通过所述中央控制单元将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备；和/或

通过所述中央控制单元将所述量子直接通信设备接收到的传输数据转发至所述用户终端；

其中，所述中央控制单元在与所述用户终端和/或所述量子直接通信设备进行数据交换时，关闭所述第一以太网接口。

根据本发明的一个方面，所述方法进一步包括：

通过所述中央控制单元接收所述用户终端发送的通信请求指令；

通过所述中央控制单元向所述网络控制器发送路由分配请求指令；

通过所述中央控制单元接收所述网络控制器下发的路由分配数据包，解析所述路径分配数据包，获得路由查找表，根据所述路由查找表确定要接通的光路；

通过所述中央控制单元控制所述量子直接通信设备进行信道初始化。

本发明还提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如上文所述的方法。

本发明所提供的用于量子安全直接通信网络节点的控制系统及控制方法，适用于量子安全直接通信网络架构，适配网络中的不同设备，减少了传输数据泄露的风险，实现了量子安全直接通信网络的通信功能、多通道逻辑输出功能、多用户接入、通信系统控制、数据接收与转发和通信系统控制等功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。

图1示出了本发明的一个实施例的所提供的控制系统；

图2示出了本发明的一个实施例的所提供的控制系统；

图3示出了本发明的一个实施例的所提供的控制系统；

图4示出了本发明的一个实施例的所提供的控制系统；

图5示出了本发明的一个实施例的所提供的控制系统；

图6示出了本发明的一个实施例的所提供的控制系统；

图7示出了本发明的一个实施例中的量子安全直接通信网络；

图8示出了本发明的一个实施例的所提供的控制方法。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

由于现有的经典通信中的路由器或交换机技术不能满足量子安全直接通信的接口要求、硬件架构要求及控制需求，本发明提供一种应用于量子安全直接通信网络节点的控制系统。该节点控制系统包括中央控制单元、至少三个以太网接口和光路接通组件。中央控制单元通过该至少三个以太网接口分别与量子安全直接通信网络的网络控制器、用户终端和量子安全直接通信设备相连接。对量子安全直接通信设备及用户终端对应的以太网接口与网络控制器对应的以太网接口进行物理隔离设计，以减少传输数据泄露的风险。并且，本发明所提供的量子安全直接通信网络节点的控制系统支持量子安全直接通信协议。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，本发明提供一种控制系统100，包括：至少三个以太网接口110(如图中所示的110-1、110-2、110-3)，中央控制单元120和光路接通组件130。其中：

中央控制单元120通过第一以太网接口(如图中所示的110-1)与量子安全直接通信网络的网络控制器200相连接；通过第二以太网接口(如图中所示的110-2)与量子安全直接通信设备300相连接；通过第三以太网接口(如图中所示110-3)与用户终端400连接。

光路接通组件130与中央控制单元120通信连接。

中央控制单元120配置成：

接收量子安全直接通信网络的网络控制器200下发的光路接通指令，根据所述光路接通指令控制光路接通组件130接通对应的光路；

将用户终端400发送的待传输数据转发至量子安全直接通信设备300；和/或

将量子安全直接通信设备300接收到的传输数据转发至用户终端400；

其中，在与用户终端400和/或量子安全直接通信设备300进行数据交换时，关闭第一以太网接口110-1。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，所述至少三个以太网接口110分别包括以太网连接器111和以太网接口电路112，可选地，对于第一以太网接口110-1的以太网接口电路112-1进行独立电路设计，可以实现中央控制单元120独立控制第一以太网接口110-1的开启或关闭，即对与量子安全直接通信网络的网络控制器200相连接的线路进行物理隔离。

根据本发明的一个实施例，中央控制单元120进一步配置成：

在控制系统100冷启动时加载节点控制程序，完成节点控制程序的初始化，按先后顺序初始化外设单元，实现外设单元的检测和告警功能，中央控制单元120运行节点控制程序包括：

接收用户终端400发送的通信请求指令，同时接收用户终端400发送的待传输数据(即通信数据包)并存储，向量子安全直接通信设备300转发该待传输数据。

解析用户终端400发送的通信请求指令，获得用户终端400的路由信息和接入终端设备类型，向网络控制器200发送路由分配请求指令，并将用户终端400的路由信息和接入终端设备类型发送至网络控制器200。将用户终端400的接入终端设备类型发送至量子安全直接通信设备300。

接收网络控制器200下发的路由分配数据包，解析所述路由分配数据包，获得路由查找表，根据所述路由查找表确定要接通的光路。

控制量子安全直接通信设备300进行信道初始化。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，中央控制单元120还包括存储单元121，中央控制单元120进一步配置成：

接收用户终端400发送的待传输数据并存储于存储单元121；

将存储于存储单元121中的待传输数据转发至量子安全直接通信设备300后，删除存储单元121中的所述待传输数据。

根据本发明的一个实施例，当该节点作为通信双方中的接收方接收其他节点发送的传输数据(即通信数据包)时，中央控制单元120进一步配置成：

接收量子安全直接通信设备300发送的接收到的传输数据并存储于存储单元121；

将存储于存储单元121中的传输数据转发至用户终端400后，删除存储单元121中的所述传输数据。

根据本发明的一个实施例，中央控制单元120进一步配置成：

控制量子安全直接通信设备300启动信道初始化，并停止将用户终端400发送的待传输数据转发至量子安全直接通信设备300；

在量子安全直接通信设备300完成信道初始化后，继续将用户终端400发送的待传输数据转发至量子安全直接通信设备300。

在量子安全直接通信设备300进行信道初始化的过程中，中央控制单元120停止转发待传输数据(通信数据包)，量子安全直接通信设备300完成初始化后，可选地，向中央控制单元120发出初始化完成指令，中央控制单元120收到初始化完成指令后，继续转发存储在存储单元121中的待传输数据(通信数据包)，量子安全直接通信设备300将接收到的待传输数据(通信数据包)通过物理信道(接通的光纤路径)发送至接收方节点的量子安全直接通信设备300。

根据本发明的一个实施例，如图4所示，控制系统100中，光路接通组件130进一步包括：电平转换器131和光开关阵列132。其中：

电平转换器131与中央控制单元120连接，配置成接收中央控制单元120发送的电信号并转换成多路输出电压。

光开关阵列132一端与电平转换器131连接，一端与多路光纤连接，配置成通过电平转换器131输出的多路输出电压开启或关闭光开关阵列132中的一个或多个光开关。其中多路光纤为传输数据的物理信道，可选地，每一路光纤连接量子安全直接通信网络中的另外一个节点。

其中，中央控制单元120接收量子安全直接通信网络的网络控制器200下发的路由分配数据包，解析所述路由分配数据包，获得路由查找表，所述路由查找表由光开关阵列132的布局确定，中央控制单元120根据所述路由查找表确定要接通的光纤路径。

根据本发明的一个实施例，控制系统100中，中央控制单元120进一步配置成：

向网络控制器200发送光路接通完成指令；

网络控制器200接收到通信双方发送的光路接通完成指令后，下发链路初始化完成指令；

中央控制单元120接收到所述链路初始化完成指令后，控制量子安全直接通信设备300进行信道初始化。其中，量子安全直接通信设备300进行信道初始化包括：线路量子态制备、量子光脉冲信号发送、量子光脉冲探测数据接收、数据筛选对基和误码率指标统计。经过信道初始化后，误码率和计数率等统计指标数据满足要求，此时通信双方的量子安全直接通信设备达到可以安全通信的状态，即可以进行通信数据的安全传输。

根据本发明的一个实施例，如图5所示，控制系统100进一步包括：供电单元140和时钟单元150。

供电单元140配置成为至少三个以太网接口110、中央控制单元120、光路接通组件130提供电源；

时钟单元150配置成为中央控制单元120实时接收所述光路接通指令、所述通信请求指令提供时钟脉冲信号。

根据本发明的一个实施例，如图6所示，控制系统100中，中央控制单元120可以分别通过多个以太网接口110与多个用户终端400相连接，以完成同一节点不同用户终端的量子安全直接通信。

根据本发明的一个实施例，中央控制单元120与网络控制器200、量子安全直接通信设备300、用户终端400之间适用TCP/IP协议；量子安全直接通信网络的多个节点的量子安全直接通信设备之间适用量子安全直接通信协议。

本发明所提供的控制系统100，可选地布置在量子安全直接通信网络的每一个节点上。当该节点上的某一个用户终端具有通信需求时，通过对应的以太网接口向中央控制单元发送通信请求指令，同时通过中央控制单元向量子安全直接通信设备转发传输数据。中央控制单元解析该通信请求指令后，通过对应的以太网接口将包括终端用户的路由信息及终端设备类型的路由分配请求指令发送至网络控制器。网络控制器收到路由分配请求指令后，向通信双方的中央控制单元发送路由数据包，中央控制单元接收到路由数据包后，通过路由查找表确定要接通的光纤路径。中央控制单元通过电平转换器控制光开关阵列，接通相应的光纤路径，量子安全直接通信设备进行信道初始化(预热)。信道初始化完成后，中央控制单元继续转发通信数据包。量子安全直接通信设备通过接通的光纤路径将传输数据传输至目标节点。目标节点的量子安全直接通信设备接收传输数据后，通过该节点的中央控制单元转发给用户终端。其中，量子安全直接通信设备、用户终端、网络控制器与各网络节点的控制系统的中央控制单元之间通过以太网线连接，适用TCP/IP协议，两两节点之间的量子安全直接通信设备经由两两节点之间的控制系统，通过光纤连接，适用量子安全直接通信协议。

根据本发明的一个实施例，如图7所示，量子安全直接通信网络包括多个节点，所述多个节点呈网状结构分布，可选地，将本发明所提供的控制系统100设置于量子安全直接通信网络中的每一个节点处。例如，图中的节点1对节点2具有通信需求时，对于接收传输数据(通信数据包)的节点2，设置于节点2的控制系统100的中央控制单元120配置成：

接收网络控制器200下发的光路接通指令及路由分配数据包，解析所述路由分配数据包，获得路由查找表，根据所述路由查找表确定要接通的光路，控制光路接通组件130接通对应的光路。

光路接通组件130接通对应的光路后，中央控制单元120向网络控制器200发送光路接通完成指令，网络控制器200接收到通信双方发送的光路接通完成指令后，下发链路初始化完成指令，中央控制单元120接收到链路初始化完成指令后，控制量子安全直接通信设备300进行信道初始化。量子安全直接通信设备300进行信道初始化包括：线路量子态制备、量子光脉冲信号发送、量子光脉冲探测数据接收、数据筛选对基和误码率指标统计。经过信道初始化后，误码率和计数率等统计指标数据满足要求，此时通信双方的量子安全直接通信设备达到可以安全通信的状态，即可以进行通信数据的安全传输。

通信双方的发送方的量子安全直接通信设备300将待传输数据(通信数据包)通过物理信道(接通的光纤路径)发送至接收方节点的量子安全直接通信设备300。

量子安全直接通信设备300将接收到的传输数据(通信数据包)发送至中央控制单元120，中央控制单元120将接收到的传输数据(通信数据包)存储于存储单元121，并转发至用户终端400。

中央控制单元120将存储于存储单元121中的传输数据(通信数据包)全部转发至用户终端400后，删除存储单元121中的所述传输数据。

根据本发明的一个实施例，中央控制单元120将存储于存储单元121中的传输数据(通信数据包)全部转发至用户终端400后，用户终端400发送释放连接指令，中央控制单元120接收到所述释放连接指令后，将该指令分别发送至量子安全直接通信设备300及量子安全直接通信网络的网络控制器200，至此完成一次量子安全直接通信网络中的两个节点的通信过程。

根据本发明的一个实施例，如图8所示，本发明还提供一种使用如上文所述的控制系统100进行控制的方法10，包括步骤S101至步骤S103。其中：

在步骤S101中，通过所述中央控制单元根据所述网络控制器下发的光路接通指令，控制所述光路接通组件接通对应的光路；

在步骤S102中，通过所述中央控制单元将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子安全直接通信设备；和/或

在步骤S103中，通过所述中央控制单元将所述量子安全直接通信设备接收到的传输数据转发至所述用户终端。

其中，所述中央控制单元在与所述用户终端和/或所述量子安全直接通信设备进行数据交换时，关闭所述第一以太网接口。

根据本发明的一个实施例，控制方法10进一步包括：

通过所述中央控制单元接收所述用户终端发送的通信请求指令；

通过所述中央控制单元向所述网络控制器发送路由分配请求指令；

通过所述中央控制单元接收所述网络控制器下发的路由分配数据包，解析所述路径分配数据包，获得路由查找表，根据所述路由查找表确定要接通的光路；

通过所述中央控制单元控制所述量子安全直接通信设备进行信道初始化。

根据本发明的一个实施例，其中所述中央控制单元包括存储单元，控制方法10进一步包括：

通过所述中央控制单元接收所述用户终端发送的待传输数据并存储于所述存储单元；

通过所述中央控制单元将存储于所述存储单元中的待传输数据转发至所述量子安全直接通信设备后，删除所述存储单元中的所述待传输数据。

根据本发明的一个实施例，其中所述中央控制单元包括存储单元，控制方法10进一步包括：

通过所述中央控制单元接收所述量子安全直接通信设备发送的接收到的传输数据并存储于所述存储单元；

通过所述中央控制单元将存储于所述存储单元中的传输数据转发至用户终端后，删除所述存储单元中的所述传输数据。

根据本发明的一个实施例，控制方法10进一步包括：

通过所述中央控制单元控制所述量子安全直接通信设备启动信道初始化，并停止将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子安全直接通信设备；

通过所述中央控制单元在所述量子安全直接通信设备完成信道初始化后，继续将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子安全直接通信设备。

根据本发明的一个实施例，控制方法10进一步包括：

通过所述中央控制单元对所述用户终端发送的通信请求指令进行解析，获得用户终端的路由信息和接入终端设备类型信息；

通过所述中央控制单元向所述网络控制器发送所述用户终端的路由信息和接入终端设备类型信息。

根据本发明的一个实施例，其中所述光路接通组件进一步包括：电平转换器，与所述中央控制单元连接；光开关阵列，一端与所述电平转换器连接，一端与多路光纤连接；控制方法10进一步包括：

通过所述电平转换器接收所述中央控制单元发送的电信号并转换成多路输出电压；

通过所述光开关阵列通过所述电平转换器输出的多路输出电压开启或关闭所述光开关阵列中的一个或多个光开关。

根据本发明的一个实施例，控制方法10进一步包括：

通过所述中央控制单元向所述网络控制器发送光路接通完成指令；

所述网络控制器接收到通信双方发送的光路接通完成指令后，下发链路初始化完成指令；

通过所述中央控制单元接收到所述链路初始化完成指令后，控制所述量子安全直接通信设备进行信道初始化。

根据本发明的一个实施例，所述控制系统进一步包括供电单元、时钟单元，控制方法10进一步包括：

通过所述供电单元为所述至少三个以太网接口、所述中央控制单元、所述光路接通组件提供电源；

通过所述时钟单元为所述中央控制单元实时接收所述光路接通指令、所述通信请求指令提供时钟脉冲信号。

本发明还提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如上文所述的控制方法10。

本发明所提供的用于量子安全直接通信网络节点的控制系统及控制方法，适用于量子安全直接通信网络架构，适配网络中的不同设备，减少了传输数据泄露的风险，实现了量子安全直接通信网络的通信功能、多通道逻辑输出功能、多用户接入、通信系统控制、数据接收与转发和通信系统控制等功能。

Claims (12)

1.一种控制系统，其特征在于，包括：

至少三个以太网接口，包括第一以太网接口、第二以太网接口、第三以太网接口；

中央控制单元，配置成通过所述第一以太网接口与量子直接通信网络的网络控制器连接，通过所述第二以太网接口与用户终端连接，通过所述第三以太网接口与量子直接通信设备连接；

光路接通组件，与所述中央控制单元通信连接；

所述中央控制单元配置成：

根据所述网络控制器下发的光路接通指令，控制所述光路接通组件接通对应的光路；

将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备；和/或

将所述量子直接通信设备接收到的传输数据转发至所述用户终端；

其中，在与所述用户终端和/或所述量子直接通信设备进行数据交换时，所述第一以太网接口关闭。

2.如权利要求1所述的控制系统，其中所述中央控制单元进一步配置成：

接收所述用户终端发送的通信请求指令；

向所述网络控制器发送路由分配请求指令；

接收所述网络控制器下发的路由分配数据包，解析所述路径分配数据包，获得路由查找表，根据所述路由查找表确定要接通的光路；

控制所述量子直接通信设备进行信道初始化。

3.如权利要求1或2所述的控制系统，其中所述中央控制单元包括存储单元，所述中央控制单元进一步配置成：

接收所述用户终端发送的待传输数据并存储于所述存储单元；

将存储于所述存储单元中的待传输数据转发至所述量子直接通信设备后，删除所述存储单元中的所述待传输数据。

4.如权利要求3所述的控制系统，其中所述中央控制单元进一步配置成：

接收所述量子直接通信设备发送的所述接收到的传输数据并存储于所述存储单元；

将存储于所述存储单元中的传输数据转发至用户终端后，删除所述存储单元中的所述传输数据。

5.如权利要求1或2所述的控制系统，其中所述中央控制单元进一步配置成：

控制所述量子直接通信设备启动信道初始化，并停止将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备；

在所述量子直接通信设备完成信道初始化后，继续将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备。

6.如权利要求2所述的控制系统，其中所述中央控制单元进一步配置成：

对所述用户终端发送的通信请求指令进行解析，获得用户终端的路由信息和接入终端设备类型信息；

向所述网络控制器发送所述用户终端的路由信息和接入终端设备类型信息。

7.如权利要求1或2所述的控制系统，其中所述光路接通组件进一步包括：

电平转换器，与所述中央控制单元连接，配置成接收所述中央控制单元发送的电信号并转换成多路输出电压；

光开关阵列，一端与所述电平转换器连接，另一端与多路光纤连接，配置成通过所述电平转换器的多路输出电压开启或关闭所述光开关阵列中的一个或多个光开关。

8.如权利要求1或2所述的控制系统，其中所述中央控制单元进一步配置成：

向所述网络控制器发送光路接通完成指令；

所述网络控制器接收到通信双方发送的光路接通完成指令后，下发链路初始化完成指令；

中央控制单元接收到所述链路初始化完成指令后，控制所述量子直接通信设备进行信道初始化。

9.如权利要求2所述的控制系统，进一步包括：

供电单元，配置成为所述至少三个以太网接口、所述中央控制单元、所述光路接通组件提供电源；

时钟单元，配置成为所述中央控制单元实时接收所述光路接通指令、所述通信请求指令提供时钟脉冲信号。

10.一种使用如权利要求1-9中任一项所述的控制系统进行控制的方法，其特征在于，包括：

通过所述中央控制单元根据所述网络控制器下发的光路接通指令，控制所述光路接通组件接通对应的光路；

通过所述中央控制单元将所述用户终端发送的待传输数据转发至所述量子直接通信设备；和/或

通过所述中央控制单元将所述量子直接通信设备接收到的传输数据转发至所述用户终端；

其中，所述中央控制单元在与所述用户终端和/或所述量子直接通信设备进行数据交换时，关闭所述第一以太网接口。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：

通过所述中央控制单元接收所述用户终端发送的通信请求指令；

通过所述中央控制单元向所述网络控制器发送路由分配请求指令；

通过所述中央控制单元接收所述网络控制器下发的路由分配数据包，解析所述路径分配数据包，获得路由查找表，根据所述路由查找表确定要接通的光路；

通过所述中央控制单元控制所述量子直接通信设备进行信道初始化。

12.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述指令被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求10或11所述的方法。

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