[发明专利]基于量子网络的先请求先服务纠缠路由方法和装置

权利要求书

1.一种基于量子网络的先请求先服务纠缠路由方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：获取量子纠缠分发网络，将所述量子纠缠分发网络抽象成有向图；所述有向图包括节点集、边集和链路损耗矩阵集；所述节点集由纠缠光子源、用户和波长路由设备组成；所述边集包括节点之间的量子链路；所述链路损耗矩阵集为网络任意两点之间的链路损耗矩阵的集合；

步骤2：对所述节点集进行建模，得到节点集的向量表示；

步骤3：对所述边集进行建模，得到边集的向量表示，根据边集的向量表示对任意两点间的链路损耗矩阵进行推导，得到链路损耗矩阵集；

步骤4：根据第一用户节点请求的波长信道，利用改进后的Dijkstra算法对所述节点集中纠缠光子源节点到第一用户节点之间的路径进行计算，得到第一路由路径；

步骤5：构建锁定函数；利用锁定函数占用第一路由路径消耗的纠缠网络链路资源；所述锁定函数用于根据第一用户节点请求的波长通道和第一路由路径将第一路由路径中所有节点的相关输入输出端口标记为使用状态；

步骤6：根据第二用户节点请求的波长信道，利用改进后的Dijkstra算法对所述节点集中纠缠光子源节点到第二用户节点之间的路径进行计算，得到第二路由路径；

步骤7：利用所述锁定函数将第二路由路径中所有节点的相关输入输出端口标记为使用状态；

步骤8：构建释放函数，当所述第一用户节点和第二用户节点请求释放路径资源时，利用释放函数将第一路由路径和第二路由路径中所有节点的端口恢复为未使用状态，从而释放第一路由路径和第二路由路径消耗的纠缠网络链路资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述节点集进行建模，得到节点集的向量表示,包括：

将所述节点集中的每个节点定义为一个二元向量；所述二元向量包括传递损失矩阵向量和支持的波长信道向量；所述损失矩阵向量包含多维矩阵；所述多维矩阵包括多个通道矩阵；

根据节点是否支持波分复用确定支持的波长信道向量的值，对所述支持的波长信道向量进行计算，得到支持的波长信道的划分数量；

根据所述划分数量确定所述通道矩阵的数量。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的方法，其特征在于，对所述边集进行建模，得到边集的向量表示，根据边集的向量表示对任意两点间的链路损耗矩阵进行推导，得到链路损耗矩阵集，包括：

将从节点v_i的第α端口到节点v_j的第β端口的边定义为一个五元向量，形式化表示为其中是链路损失；

如果节点v_i的第α端口和节点v_j的第β端口间没有链路，则根据各个节点的各端口之间的链路损失构建链路损耗矩阵集。