基于海森堡不确定原理、测量塌缩原理和量子态不可克隆原理的量子密钥分配(Quantum Key Distribution, QKD)技术可以实现绝对安全的保密通信。目前,基于单光子的点对点QKD技术已经取得了巨大的进步,为了使QKD得到更广泛的应用,如何将微弱的量子信号与功率较高的经典光信号复用到同一根光纤中进行传输成为亟待解决的关键问题。本文主要针对量子信号与经典光信号共纤传输中的噪声消除机制进行研究。一、提出了一种用户信道交织的非等间隔波长分配方案。针对共纤传输中的噪声问题,本文充分研究了四波混频、拉曼散射等非线性效应以及信道间串扰对量子信号及系统量子误比特率的影响,确定了四波混频在所有噪声中处于主导地位。然后提出了一种用户信道交织的非等间隔波长分配方案,可以有效避免或削弱共纤传输中非线性效应及信道间串扰对量子信号的影响。二、自主开发四波混频效应仿真软件,并进行方案的仿真与验证。利用MATLAB用户图形化界面编写四波混频效应仿真软件,实现对仿真参数的快捷设置及仿真结果的读取和分析,并验证了用户信道交织的非等间隔波长分配方案的可行性。三、提出了一种基于MapReduce的算法,实现对本文所提波长分配方案中非等间隔的快速计算。本文首先分析了非等间隔的计算问题属于NP完全的整数线性规划问题,并利用整数线性规划实现了信道数较少情况下的求解,然后提出了一种基于MapReduce的算法以解决整数线性规划算法在时间复杂度方面的不足,最后通过仿真验证了当信道规模不断增大时MapReduce算法在运算效率方面的优势。