[发明专利]用于移动设备的集中式和分散式通信的集成系统和方法

权利要求书

1.一种用于移动设备的集中式和分散式通信的集成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于网关节点所处的位置计算节点选择概率；

S2、在移动设备行驶到各个网关节点处时，基于各个网关节点的节点选择概率选择设定数量的所述网关节点与所述移动设备的车载节点一起构成用于所述移动设备的集中式和分散式通信的移动组网；

S3、所述车载节点和所述网关节点通过所述移动组网进行通信；

所述步骤S1进一步包括：

S11、针对位于直线轨道的两侧的待连接网关节点，基于所述待连接网关节点的节点度和可调参数计算其直线节点选择概率；

S12、针对位于弯曲轨道的两侧的待连接网关节点，基于所述待连接网关节点的节点度，所述可调参数、移动组网内与所述网关节点连接的网内节点的能量，以及所述待连接网关节点和所述网内节点之间的距离计算其弯道节点选择概率；

在步骤S11中，基于直线节点概率公式计算所述直线节点选择概率：

，

其中，表示网关节点i的节点度，表示网关节点j的节点度，网关节点j为连接到所述网关节点i的网关节点，表示可调参数，其中，m表示所述网关节点i覆盖的网关节点数量，表示相同环境下各个网关节点的历史选择权重，n表示网关节点序号；

在步骤S12中，基于弯道节点概率公式计算弯道节点选择概率：

；

其中，，表示网关节点i的剩余能量，表示所述待连接网关节点与所述网关节点i之间的距离；表示网关节点j是属于所述移动组网中的网关节点。

2.根据权利要求1所述的用于移动设备的集中式和分散式通信的集成方法，其特征在于，所述可调参数基于所述剩余能量和所述距离可调。

3.根据权利要求1所述的用于移动设备的集中式和分散式通信的集成方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：

S0、每个网关节点与其邻居网关节点进行信号交换以获取逻辑邻居节点图，从所述逻辑邻居节点图获取各个网关节点的节点度、覆盖的网关节点数量、网关节点序号、以及彼此之间的距离，并从各个网关节点获取其剩余能量和历史选择权重。

4.根据权利要求3所述的用于移动设备的集中式和分散式通信的集成方法，其特征在于，所述步骤S0进一步包括：

S01、对于每个网关节点，按照所述网关节点的邻居网关节点图，求得其邻居网关节点最小生成树；

S02、基于所述邻居网关节点最小生成树，获取所述网关节点的逻辑邻居网关节点集合；

S03、基于所述网关节点、所述逻辑邻居网关节点集合，以及所述网关节点和所述逻辑邻居网关节点集合之间的链路形成所述逻辑邻居网关节点图；

S04、从所述逻辑邻居节点图获取各个网关节点的节点度、覆盖的网关节点数量、网关节点序号、以及彼此之间的距离；

S05、从各个网关节点获取其剩余能量和历史选择权重。

5.根据权利要求4所述的用于移动设备的集中式和分散式通信的集成方法，其特征在于，

在所述步骤S01中，对任意网关节点，根据其邻居网关节点图求得其邻居网关节点最小生成树，其中为所述邻居网关节点最小生成树的边，在所述邻居网关节点最小生成树中，所有与网关节点u相邻的网关节点为所述网关节点u的逻辑邻居网关节点集合；所述逻辑邻居网关节点集合为；所述逻辑邻居网关节点图表示为：，其中；V表示全部网关节点，v表示V中u的邻居网关节点，表示网关节点u的临界链接数，表示网关节点u和邻居网关节点v之间的链路。

6.根据权利要求1所述的用于移动设备的集中式和分散式通信的集成方法，其特征在于，所述移动设备为轨道交通工具。

7.一种用于移动设备的集中式和分散式通信的集成系统，包括多个网关节点和软件定义互联控制器，所述网关节点分别设置在移动设备和所述移动设备的运行轨道上，所述软件定义互联控制器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-6中任意一项权利要求所述的用于移动设备的集中式和分散式通信的集成方法。