[发明专利]基于量子城域通信网络的路径选择方法及装置

说明书

本发明提供一种基于量子城域通信网络的路径选择方法及装置，该方法包括：确定N个距离区间和每个距离区间对应的资源门限值，其中N为大于1的整数；针对物理网络拓扑确定N层增强图，其中，N层增强图与N个距离区间一一对应，每层增强图中具有连接关系的两个节点之间的距离小于或等于对应的距离区间的右端点；根据N层增强图、物理网络拓扑以及每个距离区间对应的资源门限值确定待处理业务的路径，实现了基于量子城域通信网络的路径选择，节约了大量资源。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，尤其涉及一种基于量子城域通信网络的路径选择方法及装置。

背景技术

随着计算能力的提高以及量子计算机的出现，信息网络面临的安全威胁日益严峻。利用量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)机制可以为端到端通信提供可靠的密钥进行加密，实现信息安全。但是由于QKD的密钥生成速率随着距离的增大而减小，若要实现远端QKD节点的密钥共享，必须在路径上设置可信中继或者借用其他量子节点作为中继。但通过可信中继实现密钥共享的同时，也会浪费很多资源。

现有技术中，传统光网络的路径选择，通常会采用路由旁路策略，通过在某个节点处直接通过该节点中的光模块，而不进行上电处理的业务，且由于光网络中的信号可以在光域进行信号再生，因此光网络的路由旁路策略不需要考虑源宿节点的距离，大大减少了节点中端口的使用，进而节约了大量资源。

然而由于量子本身特性，无法直接对信号进行放大整形，在到达一定距离后必须要进行中继操作，因此，现有技术中传统光网络的路径选择方式不适用于量子城域通信网络，量子城域通信网络的路径经过的所有节点都进行密钥的中继，导致在某些节点会出现不必要的加解密操作，从而浪费了过多的资源。

发明内容

本发明提供一种基于量子城域通信网络的路径选择方法、装置、设备及存储介质，以实现基于量子城域通信网络的路径选择，进而节约资源。

第一方面，本发明实施例提供一种基于量子城域通信网络的路径选择方法，包括：

确定N个距离区间和每个距离区间对应的资源门限值，其中N为大于1的整数；针对物理网络拓扑确定N层增强图，其中，N层增强图与N个距离区间一一对应，每层增强图中具有连接关系的两个节点之间的距离小于或等于对应的距离区间的右端点；根据N层增强图、物理网络拓扑以及每个距离区间对应的资源门限值确定待处理业务的路径。

本方案中，通过确定N个距离区间和每个距离区间对应的资源门限值，其中N为大于1的整数，然后针对物理网络拓扑确定N层增强图，其中，N层增强图与N个距离区间一一对应，每层增强图中具有连接关系的两个节点之间的距离小于或等于对应的距离区间的右端点，最后根据N层增强图、物理网络拓扑以及每个距离区间对应的资源门限值确定待处理业务的路径，实现了基于量子城域通信网络的路径选择，进而节约了大量资源。

可选的，根据N层增强图、物理网络拓扑以及每个距离区间对应的资源门限值确定待处理业务的路径，包括：

步骤S1：在第N层增强图中确定待处理业务对应的最短路径，最短路径包括至少一个最短子路径，每个最短子路径中不存在中继节点；

步骤S2：确定每个最短子路径在物理网络拓扑对应的目标路径，其中，最短子路径和目标路径具有相同的源节点和目的节点；

步骤S3：在N个距离区间中确定最短子路径的距离所属的距离区间以及最短子路径的距离所属的距离区间对应的资源门限值，并确定目标路径中包括的所有路径的资源占用率总和；

步骤S4：若资源占用率总和小于或等于最短子路径的距离所属的距离区间对应的资源门限值，则将最短子路径作为待处理业务的路径。

可选的，本发明实施例提供的一种基于量子城域通信网络的路径选择方法，还包括：