CN110932973A - 一种光缆网点到点的最佳路由计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种光缆网点到点的最佳路由计算方法及装置，该方法包括：基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各所述两两配对节点间的等效长度；确定基于所述目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于所述两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取所述源节点到达所述目的节点的最短等效长度；依次连接所述源节点、形成所述最短等效长度时经过的所有中间节点以及所述目的节点，获取对应所述目标路由的最佳路由。本发明实施例能够有效避免大量的重复计算，从而有效减少计算量，提高计算效率。

Description

一种光缆网点到点的最佳路由计算方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及物联网技术领域，更具体地，涉及一种光缆网点到点的最佳路由计算方法及装置。

背景技术

光缆路由选择是传送网络维护人员在处理业务开通、故障抢修和路由优化等业务时必经的重要环节，其传统技术模式是“系统+人工”模式。即，如图1所示，为现有技术提供的系统+人工的光缆路由选择模式的流程示意图，首先在系统上选择源节点和目的节点，并计算源节点到目的节点间所有的可行路由，再由人工根据可用光纤芯数及光缆跳数来选择路由，最后在人工选择完成后，通过地图定位查看实际位置，满足要求则选择，不满足则重新选择。

上述传统技术模式中，光缆跳数由人工选择，且由人工判断是否满足要求，对经验依赖性较强，不能自动进行路由选择，导致不仅耗时、耗力，而且相关人员稍有疏忽出现错误将造成光缆路由不通，后续光缆的维护、割接等工作将受到较大影响。另外，人工选择考虑的因素仅包含可用纤芯数、光缆跳数，不够全面，路由选择不一定是最佳，将造成资源浪费和后续维护问题。

为解决上述问题，现有技术还提供一种自动计算方法，即在确定起点和终点后，根据Dijkstra算法自动计算起点到终点之间的最短路径，从而建立光缆路由连接，其处理步骤包括：

步骤1，在地理信息系统GIS图中确定光缆的起点和终点；

步骤2，创建第一节点集合和第二节点集合，第一节点集合仅包含起点，第二节点集合包含其余所有节点；

步骤3，计算起点到第二节点集合中每个节点的最短路径长度，将最短路径的节点加入第一节点集合，并从第二节点集合中删除；

重复步骤3，直到第二节点集合为空，得到起点到终点之间的最短路径。

但是，上述自动计算方法在计算路径长度时，每次选择路由都要重新确定起点和终点，再据此再次计算，计算量大，费时费力。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种光缆网点到点的最佳路由计算方法及装置，用以有效避免大量的重复计算，从而有效减少计算量，提高计算效率。

第一方面，本发明实施例提供一种光缆网点到点的最佳路由计算方法，包括：基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各所述两两配对节点间的等效长度；确定基于所述目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于所述两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取所述源节点到达所述目的节点的最短等效长度；依次连接所述源节点、形成所述最短等效长度时经过的所有中间节点以及所述目的节点，获取对应所述目标路由的最佳路由。

第二方面，本发明实施例提供一种光缆网点到点的最佳路由计算装置，包括：初始计算模块，用于基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各所述两两配对节点间的等效长度；插值计算模块，用于确定基于所述目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于所述两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取所述源节点到达所述目的节点的最短等效长度；最佳路由输出模块，用于依次连接所述源节点、形成所述最短等效长度时经过的所有中间节点以及所述目的节点，获取对应所述目标路由的最佳路由。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：至少一个存储器、至少一个处理器、通信接口和总线；所述存储器、所述处理器和所述通信接口通过所述总线完成相互间的通信，所述通信接口用于所述电子设备与目标光缆网信息设备之间的信息传输；所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的光缆网点到点的最佳路由计算方法。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上所述的光缆网点到点的最佳路由计算方法。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法及装置，通过采用逐一插入中间节点的方法，计算插入中间节点时任意两点间的最佳路由，从而自动计算出起始两节点间的最佳路由，能够有效避免大量的重复计算，从而有效减少计算量，提高计算效率，为传送网络维护人员提供强有力的技术支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的系统+人工的光缆路由选择模式的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法的流程示意图；

图3为根据本发明一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法中目标光缆网的网络结构示意图；

图4为根据本发明另一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法中目标光缆网的网络结构示意图；

图5为根据本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法中根据图4转换获取的网络权值图；

图6为根据本发明一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法中MATLAB仿真计算结果示意图；

图7为本发明一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算装置的结构示意图；

图8为本发明另一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实际光缆网络应用中，光缆路由选择是传送网络维护人员在处理业务开通、故障抢修和路由优化等业务时必经的重要环节。现有技术在进行路由选择时，通过系统确定路由的源节点和目的节点，并计算这两个节点间的所有可行路径，再在此基础上由人工来选择路由，并根据实际光缆网络来判断是否满足要求，或者，在确定路由的起、止节点后，采用自动计算算法，通过逐条计算所有可行路径的长度，来选择最短的路径。

但是，无论采用上述哪种算法，都存在一定的局限性，会造成资源浪费和后续的维护问题。并且，虽然上述自动计算方法能够解决上述系统加人工模式的计算方法所存在的人工经验依赖性强等问题，但是其又会带来计算量大、费时费力等的问题。

因此针对上述问题，本发明实施例在庞大的光缆网中，通过逐一插入法向路由的起、止节点中逐级插入中间节点，并在每级插入时，计算被插入的两个节点间的最短路由，从而得到起、止节点间的最短路由。同时，还可以结合实际，考虑光缆长度、光缆平均衰耗、纤芯不可用率等因素，自动计算出任意两节点间的最佳路由，为传送网络维护人员提供强有力的技术支撑。以下将具体通过多个实施例对本发明实施例进行展开说明和介绍。

作为本发明实施例的一个方面，本实施例提供一种光缆网点到点的最佳路由计算方法，参考图2，为本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法的流程示意图，包括：

S201，基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各两两配对节点间的等效长度。

可以理解为，对于待进行路由选择的目标光缆网，其中会包含多个节点，这些节点可以包括但不限于机房、光交箱以及终端盒等。对于目标光缆网中的所有节点，进行两两配对，构成多个两两配对节点。之后，根据这些两两配对节点间的连接关系以及其间的实际光缆长度，初始化确定这些两两配对节点间的等效长度。

可以理解的是，其中两两配对节点间的连接关系可以表示该配对的两个节点间是否相邻，即两个节点相邻或者两个节点不相邻。例如，对于两个节点不相邻的情况，可以将这两个节点间的等效长度初始化为无穷大。而对于相邻的两个节点，根据连接二者的实际光缆长度，来计算这二者间的等效长度，即这一对两两配对节点间的等效长度。该等效长度可以认为是这两个节点间的连接权重。

S202，确定基于目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取源节点到达目的节点的最短等效长度。

可以理解为，在目标光缆网中，首先需要确定想要的信息传输的源节点和目的节点，即目标路由的源节点和目的节点。其中路由表示光缆网中从源节点向目的节点传输信息的通道，而且信息至少通过一个中间节点。其中，在一个实施例中，被插入的中间节点可以由目标光缆网中源节点和目的节点之外的所有节点构成。

之后，对于确定的源节点和目的节点，逐一向其间插入中间节点，并在每一次插入后，根据两两配对节点间的等效长度，计算被插入中间节点的任意两个中间节点间的最短等效长度，直至该任意两个中间节点间的相邻等效长度最短，即该任意两个中间节点间相邻时，其间等效长度最短。

可以理解的是，在上述任意两个中间节点间插入中间节点后，可以得到连接这任意两个中间节点的所有可行路径，根据上述计算方式，又可以计算所有这些可行路径分别对应的等效长度。则，选取各可行路径分别对应的等效长度中的最小值，即可作为上述任意两个中间节点间的最短等效长度。

例如，通过插入中间节点k，即路由路径由节点i经过k再到j，更新d(ij)的值：若d(ik)+d(kj)小于d(ij)，则更新d(ij)，使d(ij)＝d(ik)+d(kj)；若d(ik)+d(kj)不小于d(ij)，则不更新d(ij)。按照上述更新d(ij)的方法，逐一插入所有的中间节点，检查完所有的中间节点，得到源节点到达目的节点的最短等效长度。

S203，依次连接源节点、形成最短等效长度时经过的所有中间节点以及目的节点，获取对应目标路由的最佳路由。

可以理解为，在根据上述步骤通过逐一插点法得到源节点至目标节点路由的最短等效长度的过程中，同时可得到形成最短等效长度时经过的所有中间节点。即，若插入某中间节点后，得到经过该中间节点的路由的等效距离最短，则保留该中间节点，作为形成最短等效长度时经过的中间节点。则，顺次连接上述源节点、形成最短等效长度时经过的各中间节点以及目的节点，所形成的路径即为上述目标路由对应的最佳路由。例如，根据上述步骤的任意节点i和j，获取形成i到j的最短距离时所经过的中间节点，依次将获得的节点相连，经过的路径即为最佳路由。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法，通过采用逐一插入中间节点的方法，计算插入中间节点时任意两点间的最佳路由，从而自动计算出起始两节点间的最佳路由，能够有效避免大量的重复计算，从而有效减少计算量，提高计算效率，为传送网络维护人员提供强有力的技术支撑。并且，自动计算最佳路由，无需人工干预，在保证准确度的情况下省时省力。

在上述实施例的基础上，基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各两两配对节点间的等效长度的步骤进一步可以包括：若任一两两配对节点间的连接关系为非相邻连接，则确定该两两配对节点间的等效长度为无穷大；若任一两两配对节点间的连接关系为相邻连接，则根据该两两配对节点间的光缆平均衰耗、纤芯不可用率和实际光缆长度，计算该两两配对节点间的等效长度。

也即是说，考虑到现有技术仅考虑了节点之间的光缆距离和节点数量的变化，路由选择具有很大的局限性，本发明实施例在对目标光缆网中各两两配对节点间的等效长度进行计算时，首先判断该两两配对节点间是否相邻，若不相邻，则将该两两配对节点间等效长度初始化为无穷大，而对于相邻节点间的等效长度的计算方法为，以光缆长度、光缆平均衰耗和纤芯不可用率作为三个基本指标，计算综合指标，则以该综合指标作为当前计算的两两配对节点间的等效长度。

例如，对于任意的两个节点i和j，初始化这两点间的距离d(ij)：若是相邻节点，则相邻节点间的长度为d(ij)，d(ij)根据节点i和j间的光缆长度、光缆平均衰耗和纤芯不可用率计算得到；若不是相邻节点，则d(ij)为无穷大。

需要说明的是，其中光缆平均衰耗可以表示光缆每公里衰耗的平均值，通常可以采用通用OTDR直接测出。其中纤芯不可用率表示光缆不可用纤芯数与光缆纤芯总数的比值，也即光缆中不可用纤芯数除以光缆纤芯总数的值。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法，在庞大的光缆网中，结合实际考虑光缆长度、光缆平均衰耗和纤芯不可用率等因素的影响，自动计算出任意两节点间的最佳路由，相较传统方法，可行性和实用性更高。

其中，在一个实施例中，在确定各两两配对节点间的等效长度的步骤之后，本发明实施例的方法还可以包括：根据目标光缆网的网络结构，构建目标光缆网的网络权值图，网络权值图以目标光缆网中的节点为节点，以等效长度为相邻节点间连线权重值。

可以理解为，对于一个实际的光缆传输网，对应到本发明实施例中即为目标光缆网，可以对应的绘制光缆网的网络结构图。该网络结构图中可以清楚的示出目标光缆网中所有的节点以及各节点间相对位置关系和连接关系，即为目标光缆网的网络结构。

则，在根据上述各实施例计算得到各两两配对节点间的等效长度后，可以根据该等效长度，将光缆网的网络结构图转换为带有权值的图，即网络权值图。在该网络权值图中光缆网的节点转换成网络权值图的节点，图中相邻节点间的连接权值即为根据上述各实施例计算得到的对应节点间的等效长度。该等效长度也可以通过光缆网中光缆长度、光缆平均衰耗、纤芯不可用率三个因素综合计算。图中的任意两点间的最短距离所经过的路径为光缆网中任意两点间的最佳路由。

因此，本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法还可以按下述步骤进行：

将传输光缆网转换成带有权值的图；

权值通过光缆长度、光缆平均衰耗、纤芯不可用率三个指标，的综合加权得到；

通过逐一插入所有中间节点，更新两点间距离值求取图中任意两点间的最短距离；

获取两点间最短距离时插入的中间节点，依次将获得的节点相连，经过的路径即为最佳路由。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法，将传输光缆网转换成带有权值的图，更便于直观的进行观察与计算。

在上述各实施例的基础上，根据该两两配对节点间的光缆平均衰耗、纤芯不可用率和实际光缆长度，计算该两两配对节点间的等效长度的步骤进一步可以包括：基于历史统计规律，确定光缆平均衰耗、纤芯不可用率和实际光缆长度分别对应的权重；基于权重，对光缆平均衰耗、纤芯不可用率和实际光缆长度进行综合加权，获取等效长度。

具体而言，对于上述实施例中的两相邻节点，在根据光缆长度、光缆平均衰耗和纤芯不可用率三个基本指标计算综合指标等效长度时，先根据历史应用数据，统计实际应用中这三个指标的重要程度，并根据其分别对应的重要程度，分别确定这三个指标分别对应的权重值，即确定光缆平均衰耗、纤芯不可用率和实际光缆长度分别对应的权重。之后，根据上述三个基本指标分别对应的权重，对这三个基本指标进行综合加权，得到一个综合指标，即为上述两相邻节点间的等效长度。

例如，对于任意两个相邻节点，假设其间光缆长度值为2.4km，光缆平均衰耗值为0.25，纤芯不可用率为55.1％，考虑到实际当中这三个指标的重要程度，分别对其进行权重分配为0.2、0.5，0.3，则对这三个指标进行综合加权得到该两个相邻节点间的等效长度为2.4*0.2+0.25*0.5+55.1％*0.3＝0.77。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法，将光缆长度、光缆平均衰耗、纤芯不可用率等因素的影响程度通过加权体现，各因素的重要性得到体现，计算结果更合理。

在上述各实施例的基础上，基于两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取源节点到达目的节点的最短等效长度的步骤进一步可以包括：向源节点和目的节点之间逐级逐一插入中间节点，获取源节点至目的节点间所有的可行路径；基于两两配对节点间的等效长度，计算所有可行路径的等效长度，并基于所有可行路径的等效长度，获取源节点到达目的节点的最短等效长度。

具体而言，本发明实施例中对选取的源节点和目的节点，在其间逐一插入中间节点，直至任意两个中间节点间距离最短，并在插入所有节点过程中获取任意两点间所有的可行路径，之后通过比较，获取任意两点间最短距离及其所插入中间节点。

也就是说，首先要定义一个等效长度，就是权值，然后任意选两点作为源节点和目的节点，目的是找这两点的最佳路由。找的方式是，把所有能连接这两点的所有路径都找到，然后分别计算这些路径的长度，最短的就是最优的。即对于任意两个点，要计算所有路径可能性，然后选最短的。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法，通过逐一插点法，得到连接起、止节点的所有可行路由，并计算被插入的任意两节点间的最短等效长度，从而得到目标路由对应的最佳路由，方法新颖，能够有效降低计算量，提高计算效率。

在上述各实施例的基础上，向源节点和目的节点之间逐级逐一插入中间节点，获取源节点至目的节点间所有的可行路径的步骤进一步可以包括：对于任一级被插入中间节点的两个节点，获取插入中间节点后连接该两个节点的所有可行子路径，若所有可行子路径的等效长度中，最短的为该两个节点对应的两两配对节点间的等效长度，则停止向该两个节点间继续插入中间节点，否则，向该两个节点间插入下一级中间节点。

可以理解为，在根据上述实施例逐一插入中间节点的过程中，对于中间节点，如果中间还有间隔的，就要不停插入新的中间节点，直到最后两个节点相邻为止。即，对于向源节点和目的节点间逐一插入的中间节点，在插入该中间节点后，该中间节点两端相邻的两个节点即为被插入中间节点的两个节点。

对于上述两个节点，在其间逐一插入中间节点，直至所插入的任意两个中间节点相邻，并获取被插入中间节点后能够连接这两个节点的所有可行子路径，之后通过计算各可行子路径分别对应的等效长度，并比较获取这两个节点间最短距离及其所插入的中间节点。

而在进行中间节点的逐一插入时，若所有可行子路径的等效长度中，最短的为上述两个节点对应的两两配对节点间的等效长度，则停止向这两个节点间继续插入中间节点，否则，向这两个节点间插入下一级中间节点。即对于被插入中间节点两端的两个节点，当这两个中间节点的等效长度为无穷大时，继续在其间插入其他中间节点，直至这两个中间节点间的连接关系为相邻连接。

例如，如图3所示，为根据本发明一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法中目标光缆网的网络结构示意图，该光缆网包含A、B、C、...、H共8个节点，以及光缆1、光缆2、光缆3、...和光缆14，共14条光缆。

以A-E-F-B这条路径为例，开始只有两个端点的节点A、B，然后插入中间节点E，A和E已经相邻了，但是E和B不是最短，也就是存在无限大，所以接着插入中间节点F，插完之后，AE、EF、FB都属于具体的最短等效长度了，所以就可以有了具体的等效长度，即权值，因此停止继续插入。其中最短等效长度的定义与上述各实施例中最短等效长度的定义相同。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法，通过逐一插点法，逐级计算被插入的任意两节点间的最短等效长度，从而得到目标路由对应的最佳路由，计算简单，计算量小。

为进一步说明本发明实施例的技术方案，提供如下举例的处理流程，但不对本发明实施例的保护范围进行限制。

图4为根据本发明另一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法中目标光缆网的网络结构示意图，如图4所示，为了便于说明理解，本实施例以简单的五个机房站点网络为目标，光缆网包含A、B、C、D和E五个机房节点，以及光缆1、光缆2、光缆3、...和光缆8，共8条光缆。

首先，根据光缆的光缆长度、光缆平均衰耗以及纤芯不可用率3个参数作综合加权，得出各相邻两节点间的目标值，即二者间的等效长度。考虑到实际应用中这三个参数的重要程度，本实施例对上述三个参数分别进行权重分配为0.2、0.5和0.3。具体参数及目标值计算结果见表1，为根据本发明一实施例的光缆参数和节点间目标值列表。

表1，根据本发明一实施例的光缆参数和节点间目标值列表

根据表1中的计算结果，将图4中的光缆网转换成带有权值的图，转换后的图如图5所示，为根据本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法中根据图4转换获取的网络权值图。该网络权值图中的相邻节点间的连线为该相邻节点间的权重值，也即计算得到的这二者间的等效长度。

则根据上述各实施例，首先确定计算的起点，即路由的源节点为A节点，终止点，即路由的目标节点为D节点，则在进行最佳路由选择时，计算节点A和D间的等效长度d(AD)的最小值。具体的：

步骤1，初始化，由于A、D两个节点不是相邻节点，故d(AD)为无穷大。

步骤2，插入中间节点E，则d(AD)＝d(AE)+d(ED)＝2.17+1.97＝4.14。还存在节点B和C，则继续通过插入中间节点法插入节点B和C，并计算d(AE)、d(ED)，直到d(AE)、d(ED)最小。具体的：当插入中间节点B时，可以计算得到d(AE)＝d(AB)+d(BE)＝0.99+1.11＝2.10，d(ED)＝d(EB)+d(BD)＝1.11+0.95＝2.06。当插入中间节点C时，可以计算得到d(AE)＝d(AC)+d(CE)＝0.77+0.48＝1.25，d(ED)＝d(EC)+d(CD)＝0.48+1.25＝1.73。则最终计算得到最小的d(AE)、d(ED)为1.25和1.73，此时d(AD)为2.98。

步骤3，首先插入中间节点B，并计算d(AD)＝d(AB)+d(BD)＝1.94，之后继续通过插入中间节点法插入节点E和C，并采用与步骤2相同的计算方式计算d(AB)和d(BD)，直到d(AB)、d(BD)最小。最后计算得到最小的d(AB)、d(BD)为0.99、0.95，此时d(AD)为1.94，则更新d(AD)为1.94。

步骤4，先插入中间节点C，并计算d(AC)＝d(AC)+d(CD)＝2.02，之后继续通过插入中间节点法插入节点E和B，并采用与步骤2相同的计算方式计算d(AC)、d(CD)，直到d(AC)、d(CD)最小。最后计算得到最小的d(AC)、d(CD)为0.77、1.25，此时d(AD)为2.02，d(AD)比步骤3的大，不更新d(AD)，至此，所有中间节点插入完毕。

步骤5，得到d(AD)的最小值1.94，也得到最小值时经过的路径，即最佳路由为：A→B→D。

上述两两节点间的最短距离都可以按照上述方法进行，并且在计算机编程中，可以实现两两节点间的最短距离同时进行计算，最后得到所有两两节点间的最短距离。例如，可以在MATLAB中对上述实施例进行计算的结果如图6所示，为根据本发明一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算方法中MATLAB仿真计算结果示意图，图中方框601内的矩阵D为两点间的最短距离矩阵，方框602内的矩阵path为最短距离所经过路径的下一节点矩阵，分别对其整理后如表2和表3所示，其中表2为根据本发明一实施例的节点间最短距离表，表3为根据本发明一实施例的最短距离所经过的下一节点表。

表2，根据本发明一实施例的节点间最短距离表

表3，根据本发明一实施例的最短距离所经过的下一节点表

由表2可见，计算得到的节点A至节点D间的最小距离为1.94，与上述计算过程所得结果一致。由表3可见，节点A至节点D路由最短时，所经过的中间节点为B，也与上述计算过程所得结果一致。

作为本发明实施例的另一个方面，本发明实施例根据上述各实施例提供一种光缆网点到点的最佳路由计算装置，该装置用于在上述各实施例中实现对光缆网点到点的最佳路由计算。因此，在上述各实施例的光缆网点到点的最佳路由计算方法中的描述和定义，可以用于本发明实施例中各个执行模块的理解，具体可参考上述实施例，此处不在赘述。

根据本发明本方面的一个实施例，光缆网点到点的最佳路由计算装置的结构如图7所示，为本发明一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算装置的结构示意图，该装置可以用于对上述各方法实施例中光缆网点到点的最佳路由计算，该装置包括初始计算模块701、插值计算模块702和最佳路由输出模块703，其中：

初始计算模块701用于基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各两两配对节点间的等效长度；插值计算模块702用于确定基于目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取源节点到达目的节点的最短等效长度；最佳路由输出模块703用于依次连接源节点、形成最短等效长度时经过的所有中间节点以及目的节点，获取对应目标路由的最佳路由。

具体而言，对于待进行路由选择的目标光缆网，其中会包含多个节点，这些节点可以包括但不限于机房、光交箱以及终端盒等。对于目标光缆网中的所有节点，由初始计算模块701将其进行两两配对，构成多个两两配对节点。之后，初始计算模块701根据这些两两配对节点间的连接关系以及其间的实际光缆长度，初始化确定这些两两配对节点间的等效长度。

之后，插值计算模块702先会确定想要的信息传输的源节点和目的节点，即目标路由的源节点和目的节点。之后，对于确定的源节点和目的节点，插值计算模块702逐一向其间插入中间节点，并在每一次插入后，根据两两配对节点间的等效长度，计算被插入中间节点的任意两个中间节点间的最短等效长度，直至该任意两个中间节点间的相邻等效长度最短，即这两个中间节点间相邻时，其间等效长度最短。

最后，由最佳路由输出模块703顺次连接上述源节点、形成最短等效长度时经过的各中间节点以及目的节点，所形成的路径即为上述目标路由对应的最佳路由。

可以理解的是，本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现上述各实施例的装置中的各相关程序模块。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算装置，具体执行上述各选择方法实施例的流程，具体详见上述各选择方法实施例的内容，此处不再赘述。

本发明实施例通过设置相应的程序模块，采用逐一插入中间节点的方法，计算插入中间节点时任意两点间的最佳路由，从而自动计算出起始两节点间的最佳路由，能够有效避免大量的重复计算，从而有效减少计算量，提高计算效率，为传送网络维护人员提供强有力的技术支撑。

其中，在一个实施例中，在上述各实施例的基础上还可以包括转换模块，用于根据目标光缆网的网络结构，构建目标光缆网的网络权值图，网络权值图以目标光缆网中的节点为节点，以等效长度为相邻节点间连线权重值。

可以理解为，如图8所示，为本发明另一实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算装置的结构示意图，该装置可以用于对上述各方法实施例中光缆网点到点的最佳路由计算，该装置包括初始计算模块801、插值计算模块802、最佳路由输出模块803和转换模块804。其中初始计算模块801、插值计算模块802和最佳路由输出模块803的作用可参加上述实施例。

在根据上述各实施例计算得到各两两配对节点间的等效长度后，转换模块804可以根据该等效长度，将光缆网的网络结构图转换为带有权值的图，即网络权值图。在该网络权值图中光缆网的节点转换成网络权值图的节点，图中相邻节点间的连接权值即为根据上述各实施例计算得到的对应节点间的等效长度。图中的任意两点间的最短距离所经过的路径为光缆网中任意两点间的最佳路由。

本发明实施例提供的光缆网点到点的最佳路由计算装置，通过设置转换模块，将传输光缆网转换成带有权值的图，更便于直观的进行观察与计算。

作为本发明实施例的又一个方面，本发明实施例根据上述各实施例提供一种电子设备，参考图9，为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，该电子设备可以包括：至少一个存储器901、至少一个处理器902、通信接口903和总线904。

其中，存储器901、处理器902和通信接口903通过总线904完成相互间的通信，通信接口903用于该电子设备与目标光缆网信息设备之间的信息传输；存储器901中存储有可在处理器902上运行的计算机程序，处理器902执行该计算机程序时，实现如上述实施例的光缆网点到点的最佳路由计算方法。

可以理解为，该电子设备中至少包含存储器901、处理器902、通信接口903和总线904，且存储器901、处理器902和通信接口903通过总线904形成相互间的通信连接，并可完成相互间的通信，如处理器902从存储器901中读取光缆网点到点的最佳路由计算方法的程序指令等。另外，通信接口903还可以实现该电子设备与目标光缆网信息设备之间的通信连接，并可完成相互间的信息传输，如通过通信接口903实现对目标光缆网的网络结构信息的获取等。

电子设备运行时，处理器902调用存储器901中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：例如包括：基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各两两配对节点间的等效长度；确定基于目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取源节点到达目的节点的最短等效长度；依次连接源节点、形成最短等效长度时经过的所有中间节点以及目的节点，获取对应目标路由的最佳路由等。

上述的存储器901中的程序指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。或者，实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还根据上述各实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令使计算机执行如上述各实施例所述的光缆网点到点的最佳路由计算方法，例如包括：基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各两两配对节点间的等效长度；确定基于目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取源节点到达目的节点的最短等效长度；依次连接源节点、形成最短等效长度时经过的所有中间节点以及目的节点，获取对应目标路由的最佳路由等。

本发明实施例提供的电子设备和非暂态计算机可读存储介质，通过存储的光缆网点到点的最佳路由计算方法的程序指令，采用逐一插入中间节点的方法，计算插入中间节点时任意两点间的最佳路由，从而自动计算出起始两节点间的最佳路由，能够有效避免大量的重复计算，从而有效减少计算量，提高计算效率，为传送网络维护人员提供强有力的技术支撑。

可以理解的是，以上所描述的装置、电子设备及存储介质的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解，各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令，用以使得一台计算机设备(如个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各方法实施例或者方法实施例的某些部分所述的方法。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明实施例要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明实施例的单独实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光缆网点到点的最佳路由计算方法，其特征在于，包括：

基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各所述两两配对节点间的等效长度；

确定基于所述目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于所述两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取所述源节点到达所述目的节点的最短等效长度；

依次连接所述源节点、形成所述最短等效长度时经过的所有中间节点以及所述目的节点，获取对应所述目标路由的最佳路由。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各所述两两配对节点间的等效长度的步骤进一步包括：

若任一所述两两配对节点间的连接关系为非相邻连接，则确定该两两配对节点间的所述等效长度为无穷大；

若任一所述两两配对节点间的连接关系为相邻连接，则根据该两两配对节点间的光缆平均衰耗、纤芯不可用率和所述实际光缆长度，计算该两两配对节点间的所述等效长度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据该两两配对节点间的光缆平均衰耗、纤芯不可用率和所述实际光缆长度，计算该两两配对节点间的所述等效长度的步骤进一步包括：

基于历史统计规律，确定所述光缆平均衰耗、所述纤芯不可用率和所述实际光缆长度分别对应的权重；

基于所述权重，对所述光缆平均衰耗、所述纤芯不可用率和所述实际光缆长度进行综合加权，获取所述等效长度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取所述源节点到达所述目的节点的最短等效长度的步骤进一步包括：

向所述源节点和所述目的节点之间逐级逐一插入所述中间节点，获取所述源节点至所述目的节点间所有的可行路径；

基于所述两两配对节点间的等效长度，计算所有所述可行路径的等效长度，并基于所有所述可行路径的等效长度，获取所述源节点到达所述目的节点的最短等效长度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向所述源节点和所述目的节点之间逐级逐一插入所述中间节点，获取所述源节点至所述目的节点间所有的可行路径的步骤进一步包括：

对于任一级被插入中间节点的两个节点，获取插入中间节点后连接该两个节点的所有可行子路径，若所有所述可行子路径的等效长度中，最短的为该两个节点对应的所述两两配对节点间的等效长度，则停止向该两个节点间继续插入中间节点，否则，向该两个节点间插入下一级中间节点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定各所述两两配对节点间的等效长度的步骤之后，还包括：

根据所述目标光缆网的网络结构，构建所述目标光缆网的网络权值图，所述网络权值图以所述目标光缆网中的节点为节点，以所述等效长度为相邻节点间连线权重值。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中间节点由所述目标光缆网中所述源节点和所述目的节点之外的所有节点构成。

8.一种光缆网点到点的最佳路由计算装置，其特征在于，包括：

初始计算模块，用于基于目标光缆网中所有两两配对节点间的连接关系和实际光缆长度，确定各所述两两配对节点间的等效长度；

插值计算模块，用于确定基于所述目标光缆网的目标路由的源节点和目的节点，并基于所述两两配对节点间的等效长度，通过逐一插值法逐个插入中间节点，获取所述源节点到达所述目的节点的最短等效长度；

最佳路由输出模块，用于依次连接所述源节点、形成所述最短等效长度时经过的所有中间节点以及所述目的节点，获取对应所述目标路由的最佳路由。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个存储器、至少一个处理器、通信接口和总线；

所述存储器、所述处理器和所述通信接口通过所述总线完成相互间的通信，所述通信接口用于所述电子设备与目标光缆网信息设备之间的信息传输；

所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至7中任一所述的方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7中任一所述的方法。

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