CN103457876B - 一种确定最近接入网络资源的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定最近接入网络资源的方法及系统，预先将宽带网络中全部的接入网络资源生成平面坐标中的点集V；确定用户端在平面坐标中对应的位置P；在所述平面坐标中，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。通过本发明提高了网络资源配置中确定最近接入网络资源的效率与准确性。

Description

一种确定最近接入网络资源的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信网络中网络资源配置技术领域，尤其涉及一种确定最近接入网络资源的方法及系统。

背景技术

目前，越来越多的通信行业运营商开始采用基于网络地理信息系统（WebGIS）的资源管理系统，在系统中存储了所有光缆及接入点数据，供相关工作人员进行数据查阅、管理、以及业务运营。

在进行工程规划时，工作人员需要从机房或光缆熔接包中选择空闲光缆，并选择距离用户端较近的网络资源进行接入，建立从服务端到用户端的一条网络路由，即进行网络资源配置中的最近接入网络资源的确定。

现有技术中，确定最近接入网络资源一般采用人工方式进行判断选择；但是随着业务量加大，资源数量增加，路由关系逐渐复杂，仅依靠人工方法会产生较大的人力成本，而且也可能产生判断失准或判断困难的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定最近接入网络资源的方法及系统，以解决现有技术中需要人工进行最近接入网络资源的判断选择时，效率低下以及判断不准确的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供了一种确定最近接入网络资源的方法，预先将宽带网络中全部的接入网络资源根据其分布的地理位置，生成平面坐标的对应点集V，所述点集V中的每一个点与一个接入网络资源相对应，该方法具体包括：

当用户端接入宽带网络时，确定所述用户端相对所述宽带网络的地理位置，并根据该地理位置确定出所述用户端在所述平面坐标中对应的位置P；

在所述平面坐标中，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

本发明的另一方面还提供了一种确定最近接入网络资源的系统，该系统具体包括：

点集生成单元，用于预先将宽带网络中全部的接入网络资源根据其分布的地理位置，生成平面坐标的对应点集V，所述点集V中的每一个点与一个接入网络资源相对应；

位置确定单元，用于当用户端接入宽带网络时，确定所述用户端相对所述宽带网络的地理位置，并根据该地理位置确定出所述用户端在所述平面坐标中对应的位置P；

网络资源选择单元，用于在所述平面坐标中，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

本发明的上述技术方案所达到的有益效果如下：本发明中根据接入网络资源的具体分布位置将其点集化，在平面坐标的点集中，选择距离用户端位置最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源，提高了网络资源配置中确定最近接入网络资源的效率与准确性。

附图说明

图1为本发明实施例中确定最近接入网络资源的方法流程图；

图2A为本发明实施例中提供的最短距离示意图；

图2B为本发明实施例中提供的平均最短距离的确定方法流程图；

图2C为本发明实施例中计算得到的点集凸包的示意图；

图2D为本发明实施例中计算凸包面积的示意图；

图3为本发明实施例中判断接入网络资源是否为最近接入网络资源的方法流程图；

图4为本发明实施例中提供的另一确定最近接入网络资源的方法流程图；

图5为本发明实施例中提供的确定最近接入网络资源的系统构成框图。

具体实施方式

本发明实施例中提供的确定最近的接入网络资源的方法，预先将宽带网络中全部的接入网络资源根据其分布的地理位置，生成平面坐标的对应点集V，并确定出需要接入网络的客户端在上述平面坐标中对应的位置P，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

本发明实施例一提供的上述确定最近的接入网络资源的方法，包括：

预先将宽带网络中全部的接入网络资源根据其分布的地理位置，生成平面坐标的对应点集V，所述点集V中的每一个点与一个接入网络资源相对应，

当用户端接入宽带网络时，确定所述用户端相对所述宽带网络的地理位置，并根据该地理位置确定出所述用户端在所述平面坐标中对应的位置P；

在所述平面坐标中，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

本发明实施例一中根据接入网络资源的具体分布位置将其点集化，在平面坐标的点集中，选择距离用户端位置最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源，提高了网络资源配置中确定最近接入网络资源的效率与准确性

本发明实施例二提供了一种确定最近接入网络资源的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S101：预先将宽带网络中全部的接入网络资源根据其分布的地理位置，生成平面坐标的对应点集V，所述点集V中的每一个点与一个接入网络资源相对应。

步骤S102：当用户端接入宽带网络时，确定接入网络用户端相对宽带网络的地理位置。

步骤S103：根据上述确定的所述用户端在宽带网络中的地理位置，确定出所述用户端在所述平面坐标中对应的位置P。

步骤S104：在所述平面坐标中，判断以P为圆心，半径为设定长度的圆范围内是否存在所述点集V中的点；若存在，则转步骤S105，若不存在则转步骤S106。

步骤S105：遍历落入所述圆范围内的点，计算其与所述位置P的距离，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

步骤S106：以所述设定长度为步长逐级增大所述半径，得到以P为圆心的同心圆，直到有点集V中的点落入所述同心圆范围内，遍历落入所述同心圆范围内的点，计算其与所述位置P的距离，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

本发明实施例中根据接入网络资源的具体分布位置将其点集化，并在遍历点集中的点的时候，以用户端所在地理位置为圆心，做半径逐级递增的系列同心圆，在同心圆范围内预先筛选距离用户端较近的接入网络资源，提高了网络资源配置中确定最近接入网络资源的效率与准确性。

实施例二中，在以P为圆心并以设定长度的大小为步长构造同心圆的过程中，步长的大小将直接影响遍历点集的时间复杂度，步长选择过小会得到过多的同心圆，增加时间复杂度；步长选择过大会筛选出过多的点，在后续的遍历过程中同样会增加时间复杂度，本发明实施例三中以点集V中所有点的平均最短距离的大小作为同心圆半径递增的步长的大小，在保证筛选出尽量少的点集中的点的同时，提高同心圆范围增大的速度。

点集V中的平均最短距离即为点集中距离最短的两两相连的点的最短距离的平均，如图2A所示为本发明实施例三中提供的最短距离示意图：对 使得 有|w′|≤|w′|，则|vv′|为点集V中v的最短距离，记为ρ(v)；

则点集V的平均最短距离为： 其中，μ(v)为平均最短距离，ρ(v_i)为点集V中点v_i的最短距离，n为点集V中点的数量。

直接精确计算平均最短距离会陷入递归调用，造成很大的时间复杂度，因此本发明实施例三还提供了一种确定上述平均最短距离的方法，如图2B所示为本发明实施例三中提供的平均最短距离的确定方法流程图。

步骤S201：通过Graham算法计算所述点集V的凸包。

具体的，结合附图对上述通过Graham算法计算点集V的凸包的方法进行详细说明，假设图2C所示为本发明实施例中的点集V，则凸包的计算方法为：

A、选择平面坐标中纵坐标最小的点，如图2C所示，本发明实施例中纵坐标最小的点为p0。

B、对点集V中剩余的点，按逆时针方向，将剩余的每个点与p0连线的极角从小到大进行排序，分别设为p1、p2、……、p12（可以理解成，水平向右为起始的一条射线，在逆时针旋转过程中依次触碰到的点的顺序）。

C、将p0，p1和p2依次压入栈S，即目前栈顶为p2。

D、令栈顶为pt，且p0和p1必为凸包上的两点，令k=3~12，进行如下循环操作：

判断p1pk和p1pt的位置关系；若p1pk在p1pt的“右边”，则弹出pt，压入pk。如图2C中p1p3在p1p2的右边，则将pt修改为p3，此刻栈顶为p3，并将k增1进入下一次循环。

若p1pk在p1pt的“左边”，则跳过pk，将k增1进入下一次循环，直至循环完成点集V中所有的点，如图2C中p1p4在p1p3的左边，则不修改pt，上述循环完成后，留在栈顶的点即为凸包上的第3个点（上图中为p3），此点在凸包连线中与p1相连。

E、以p3起始，重复上述循环过程，直到得到凸包上的所有点。这些点的连线即为该点集的凸包。

本发明实施例中上述通过Graham算法计算所述点集V的凸包的时间复杂度为O(nlgn)。

步骤S202：计算步骤S201中计算得到的凸包的面积。

如图2D所示为一个点集的凸包，图中只画了凸包的顶点，内部的点省略。则计算凸包面积的方法如下：

以任意顶点为起始点计算第一个三角形的面积，本实施例中选择图2D中的A点，则首先计算△ABC的面积S_ABC；

进行相应旋转，计算下一个三角形的面积，本实施例中选择逆时针旋转，则计算△ACD的面积S_ACD；

以此类推，直到所有三角形面积计算完毕，最后一个三角形为△AFG，面积为S_AFG；

将上述所有三角形的面积求和得到最终计算的凸包面积，则凸包的面积为：S_ABC+S_ACD+…+S_AFG。

优选的，当凸包上的点为V中的所有点时，时间复杂度最大为O(n)，当n足够大且凸包内的点足够多时，时间复杂度趋近于O(1)。

步骤S203：根据所述凸包内所包含的点集V中的点的数目计算所述平均最短距离。

具体的，本发明实施例中计算所述平均最短距离时，采用如下公式：

其中，S为点集V的凸包面积，n为凸包内所包含的点集V中的点的数目，μ(V)为平均最短距离。

本发明实施例中通过Graham计算点集的凸包，并利用计算得到的凸包内所包含的点集V中的点的数目计算所述平均最短距离的方式能够更精确的计算出点集V中的平均最短距离。

本发明实施例四中以设定长度的大小为实施例三中的点集V中所有点的平均最短距离的大小为例，对实施例二中确定最近接入网络资源的方法进行详细描述，具体实现过程如图3所示。

步骤S301：以点P为圆心，r＝μ(V)为半径做圆。

步骤S302：判断是否有点集V中的点落入上述圆中。若有，则转步骤S303；若无，则以r＝r+μ(V)为半径做半径逐级递增的同心圆继续判断。

步骤S303：遍历落入所述圆或同心圆范围内的点，得到它们与所述位置P之间的距离集合，并对上述距离集合中的距离计算结果做最小值堆，得到第一最小值堆。

步骤S304：判断所述第一最小值堆的堆顶对应的网络资源是否为可接入网络资源；若是，则转步骤S305，若否，则转步骤S306。

步骤S305：该第一最小值堆堆顶对应的网络资源为用户端最近的接入网络资源；

步骤S306：删除所述第一最小值堆的堆顶，并对剩余部分的计算结果重新做最小值堆，得到第二最小值堆。

步骤S307：判断所述第二最小值堆的堆顶对应的网络资源是否为可接入网络资源，若是，则转步骤S308，若否，则转到上述步骤S306并执行步骤S307进行第N个最小值堆堆顶是否为可接入网络资源的判断过程，直到找到最小值堆堆顶对应的网络资源为可接入网络资源。

步骤S308：所述第二最小值堆的堆顶对应的网络资源为用户端最近的接入网络资源。

上述确定最近的接入网络资源的时间复杂度，最好情况为O(n′)，最坏情况为O(n′+n′lgn′)，平均时间复杂度为 其中，n’为落入同心圆范围内点的个数。

优选的，采用本发明实施例三与实施例四结合的方式确定点集V中的点为用户端能够接入的网络资源对应的最近的点的流程图如图4所示，其中，计算点集V中凸包以及平均最短距离的过程，由于大规模网络资源分配中，网络资源的分布规律在短时间内的变动并不大，因此平均最短距离μ(V)的值会相对稳定，因此，在进行最近网络资源的确定时，仅需在开始阶段计算平均最短距离，在后续确定最近接入网络资源对应的点的时候可以直接调用起始阶段计算得到的μ(V)值，算法的时间复杂度约为 其中，n’为落入同心圆范围内点的个数。

进一步的，上述确定最近接入网络资源的过程中可以添加精确测量控件进行μ(V)值的监测统计。在一段时间后，若发现算法执行效率有明显下降，则重新计算μ(V)，修正该μ(V)数值。

本发明实施例中在以平均最短距离为步长进行系列同心圆构建的过程能够在小范围内筛选出符合条件的点集中的短，并对符合条件的点与用户端所处位置P的距离计算结果，建立最小值堆，通过对最小值堆堆顶对应的网络资源进行是否为可接入网络资源，大大提高了最近接入网络资源的效率，并降低了时间复杂度。

本发明实施例还提供了一种确定最近接入网络资源的系统，如图5所示为本发明实施例的系统构成框图，该系统包括：

点集生成单元51，用于预先将宽带网络中全部的接入网络资源根据其分布的地理位置，生成平面坐标的对应点集V，所述点集V中的每一个点与一个接入网络资源相对应。

位置确定单元52，用于确定接入网络用户端相对所述宽带网络的地理位置，并根据该地理位置确定出所述用户端在所述平面坐标中对应的位置P。

网络资源选择单元53，用于在所述平面坐标中，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

所述网络资源选择单元53选择所述用户端最近的接入网络资源，包括：在所述平面坐标中，判断以P为圆心，半径为设定长度的圆范围内是否存在所述点集V中的点；

若存在，则遍历落入所述圆范围内的点，计算其与所述位置P的距离，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源；

若不存在，则以所述设定长度为步长逐级增大所述半径，得到以P为圆心的同心圆，直到有点集V中的点落入所述同心圆范围内，遍历落入所述同心圆范围内的点，计算其与所述位置P的距离，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

其中，所述设定长度的大小为所述点集V中所有点的平均最短距离的大小。

所述网络资源选择单元53还用于：

通过Graham算法计算所述点集V的凸包以及所述凸包的面积；

根据所述凸包内所包含的点集V中的点的数目计算所述平均最短距离。

所述网络资源选择单元53计算所述平均最短距离具体采用如下公式：

$\mathrm{\μ}\left(V\right)=\sqrt{\frac{S}{n}},$

其中，S为点集V的凸包面积，n为凸包内所包含的点集V中的点的数目，μ(V)为平均最短距离。

具体的，所述网络资源选择单元53选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源，具体为：

A、对落入所述圆或同心圆范围内的点与所述位置P的距离计算结果做最小值堆，得到第一最小值堆；

B、判断所述第一最小值堆的堆顶对应的网络资源是否为可接入网络资源；

C、若是，则该第一最小值堆堆顶对应的网络资源为用户端最近的接入网络资源；

D、若否，则删除所述第一最小值堆的堆顶，并对剩余部分的计算结果重新做最小值堆，得到第二最小值堆；

E、判断所述第二最小值堆的堆顶对应的网络资源是否为可接入网络资源，若是，则所述第二最小值堆的堆顶对应的网络资源为用户端最近的接入网络资源；

F、若否，则转到上述步骤D并执行步骤E进行第N个最小值堆堆顶是否为可接入网络资源的判断过程，直到找到最小值堆堆顶对应的网络资源为可接入网络资源。

本发明实施例中根据接入网络资源的具体分布位置将其点集化，并在遍历点集中的点的时候，以用户端所在地理位置为圆心，做半径逐级递增的系列同心圆，在同心圆范围内预先筛选距离用户端较近的接入网络资源，提高了网络资源配置中确定最近接入网络资源的效率与准确性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种确定最近接入网络资源的方法，其特征在于，预先将宽带网络中全部的接入网络资源根据其分布的地理位置，生成平面坐标的对应点集V，所述点集V中的每一个点与一个接入网络资源相对应，该方法包括：

当用户端接入宽带网络时，确定所述用户端相对所述宽带网络的地理位置，并根据该地理位置确定出所述用户端在所述平面坐标中对应的位置P；

在所述平面坐标中，判断以P为圆心，半径为设定长度的圆范围内是否存在所述点集V中的点,其中，所述设定长度通过如下计算方法确定：

计算所述点集V的凸包以及所述凸包的面积，并根据所述凸包内所包含的点集V中的点的数目计算得到所述所述点集V中所有点的平均最短距离的大小；

若存在，则遍历落入所述圆范围内的点，计算其与所述位置P的距离，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源；

若不存在，则以所述设定长度为步长逐级增大所述半径，得到以P为圆心的同心圆，直到有点集V中的点落入所述同心圆范围内，遍历落入所述同心圆范围内的点，计算其与所述位置P的距离，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

2.如权利要求1所述的确定最近接入网络资源的方法，其特征在于，计算所述平均最短距离的公式为：

其中，S为点集V的凸包面积，n为凸包内所包含的点集V中的点的数目，μ(V)为平均最短距离。

3.如权利要求1所述的确定最近接入网络资源的方法，其特征在于，所述选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源的过程包括：

A、对落入所述圆或同心圆范围内的点与所述位置P的距离计算结果做最小值堆，得到第一最小值堆；

B、判断所述第一最小值堆的堆顶对应的网络资源是否为可接入网络资源；

C、若是，则该第一最小值堆堆顶对应的网络资源为用户端最近的接入网络资源；

D、若否，则删除所述第一最小值堆的堆顶，并对剩余部分的计算结果重新做最小值堆，得到第二最小值堆；

E、判断所述第二最小值堆的堆顶对应的网络资源是否为可接入网络资源，若是，则所述第二最小值堆的堆顶对应的网络资源为用户端最近的接入网络资源；

F、若否，则转到上述步骤D并执行步骤E进行第N个最小值堆堆顶是否为可接入网络资源的判断过程，直到找到最小值堆堆顶对应的网络资源为可接入网络资源。

4.一种确定最近接入网络资源的系统，其特征在于，该系统包括：

点集生成单元，用于预先将宽带网络中全部的接入网络资源根据其分布的地理位置，生成平面坐标的对应点集V，所述点集V中的每一个点与一个接入网络资源相对应；

位置确定单元，用于当用户端接入宽带网络时，确定所述用户端相对所述宽带网络的地理位置，并根据该地理位置确定出所述用户端在所述平面坐标中对应的位置P；

网络资源选择单元，用于在所述平面坐标中，判断以P为圆心，半径为设定长度的圆范围内是否存在所述点集V中的点,其中，所述设定长度通过如下计算方法确定：

计算所述点集V的凸包以及所述凸包的面积，并根据所述凸包内所包含的点集V中的点的数目计算得到所述所述点集V中所有点的平均最短距离的大小；

若存在，则遍历落入所述圆范围内的点，计算其与所述位置P的距离，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源；

若不存在，则以所述设定长度为步长逐级增大所述半径，得到以P为圆心的同心圆，直到有点集V中的点落入所述同心圆范围内，遍历落入所述同心圆范围内的点，计算其与所述位置P的距离，选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源。

5.如权利要求4所述的确定最近接入网络资源的系统，其特征在于，所述网络资源选择单元计算所述平均最短距离具体采用如下公式：

$\mathrm{\μ}\left(V\right)=\sqrt{\frac{S}{n}}$

其中，S为点集V的凸包面积，n为凸包内所包含的点集V中的点的数目，μ(V)为平均最短距离。

6.如权利要求4所述的确定最近接入网络资源的系统，其特征在于，所述网络资源选择单元选择距离所述位置P最近且为可接入网络资源的点，将该点对应的网络资源作为所述用户端的最近接入网络资源，具体为：

A、对落入所述圆或同心圆范围内的点与所述位置P的距离计算结果做最小值堆，得到第一最小值堆；

B、判断所述第一最小值堆的堆顶对应的网络资源是否为可接入网络资源；

C、若是，则该第一最小值堆堆顶对应的网络资源为用户端最近的接入网络资源；

D、若否，则删除所述第一最小值堆的堆顶，并对剩余部分的计算结果重新做最小值堆，得到第二最小值堆；

E、判断所述第二最小值堆的堆顶对应的网络资源是否为可接入网络资源，若是，则所述第二最小值堆的堆顶对应的网络资源为用户端最近的接入网络资源；

F、若否，则转到上述步骤D并执行步骤E进行第N个最小值堆堆顶是否为可接入网络资源的判断过程，直到找到最小值堆堆顶对应的网络资源为可接入网络资源。