基于量子力学原理，单量子态信号不能被完全克隆放大，而光纤通道损耗随距离呈指数增长。因此，不论光源与检测技术如何发展，单量子态的直接传输距离不可能无限发展。一般而言，其极限距离大概在数百千米量级，更长传输距离就需要进行安全可信节点的量子中继。

　　图1所示的系统，工作点设置为：以“一次一密加密/解密单元”为中心，明文的码速率和密文的码速率都取2048kbit/s，输送给“一次一密加密/解密单元”的密钥码速率保持在2048kbit/s。具体硬件实现时，图2中的各端口采用E1标准的接口。满足一次一密完善的保密性条件要求，进而实现真正的一次一密。

　　3 验证分析

　　3.1 仿真分析

　　设量子密钥分发系统的量子密钥分配单元密码密钥速率要求为2048kbit/s，量子密钥信道采用ITU-TG.652单模超低损耗光纤的光缆，工作波长取1550nm，损耗系数取0.16dB/km，发送端的单光子源采用1550nm工作波长的脉冲激光器，接收端采用M-Z干涉仪。当密钥速率压缩比r（即电力商用密码密钥输出密码速率与量子密钥分配单元密钥速率之比）分别取1，128，1024时，由仿真计算可知，量子密钥分发系统的传输距离与密钥速率的关系如图4所示。

　　由仿真计算结果可知，当密钥速率压缩比r分别取1，128,1024时，量子密钥分发系统的量子密钥分配单元密码密钥速率不小于2048kbit/s的情况下，量子密钥分发系统的最大传输距离分别为83,175,250km。

　　当量子密钥分发系统的量子密钥分配单元密码密钥速率大于2048kbit/s的情况下，在量子密钥信道通过加光衰减的方法，使密码密钥速率等于2048 ，所加光衰减可作为量子密钥分发系统的光衰减储备。

　　对应图4,当量子密钥分发系统的传输距离在175km与250km之间时，可视为量子密钥分发系统的量子通道质量很差，r取1024；当量子密钥分发系统的传输距离在83km与175km之间时，可视为量子密钥分发系统的量子通道质量较差，r取128；当量子密钥分发系统的传输距离不大于83km时，可视为量子密钥分发系统的量子通道质量好，r取1。其物理意义是，量子密钥信道传输距离越长，量子密钥分发系统的量子通道质量越差，则密钥速率压缩比r越大，才能保证变电站间测控信号一次一密传输方案对密钥源速率的最低要求。

　　针对变电站之间的线路保护信号传输通道，当采用光缆的专用光纤芯传输或复用光通信设备的2.048Mbit/s通道传输时，在传输通道上介入一定的装置，就能够实现窃取篡改配置或恶意控制，而使保护通信瘫痪、保护闭锁、保护误动或保护拒动。而应用本文提出的解决方案进行测试验证，在传输通道上介入同样的装置，则不能实现窃取篡改配置或恶意控制，同时，还能够发现传输通道的窃听与篡改性攻击，发出设备告警。