用于对移动实体分组的方法和系统技术方案

把一个地区分成各具有一个关联多点传播组地址的区域或小区。使用动态更新的四叉树数据结构来组织小区。在一个给定小区之内的移动实体选择它们成员中的一个作为协调器，用于估计与再分该小区或与其它同胞小区合并该小区关联的成本数据。协调器把这个成本数据通知一个分区实体，它可以是中央服务器，使用贪婪算法计算新分区方案。然后把新分区方案广播给移动实体，用于随后通信。移动实体联合与它们个别视域相交的多点传播组。这样，移动实体能无需监视所有多点传播组传送而从其它移动实体获得信息。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般来说涉及分布式信息系统。更具体地说，本专利技术涉及一种用于移动体的可缩放多点传播算法。本专利技术的应用包括智能运输系统，其中智慧型车辆与网络连接，并且周期地发送例如位置、速度、交通和天气条件等状态信息。本专利技术还应用于智能协同运输系统，其中车辆协同把货物运送到其目的地。本专利技术的原理还能扩展到其它移动物体应用，包括多用户网络游戏。在这样的系统中，各车辆将既用作数据源又用作数据目的，收集关于各车辆的位置、车辆的速度、行驶方向的信息，以及其它状态信息，例如交通和天气条件。实际上，各车辆将收集关于其状态的信息，并将把该信息广播给感兴趣的车辆，该车辆将利用此信息。构成用于这种应用的分布式信息系统的一种常用方式是建立一个中央服务器，它从所有用户(例如所有车辆)收集信息。当一个用户想得到关于特定区域的条件的信息时，该用户向服务器发送一个请求，然后服务器把结果送回给请求用户。这种方法具有规模问题，因为随着应用的用户数增加，网络带宽和中央服务器需要的处理资源快速地增加。中央服务器很快变得阻塞，并且成为系统的故障单点。另一种常用技术是使所有用户联合一个共同多点传播组，用户通过它广播所有信息。在从多点传播组收到信息之后，各用户必须滤出它认为多余的任何消息。例如，在交通应用中，在城市的东上方的用户可能对西下方的交通条件不感兴趣，并且因此可能配置客户应用软件，以把西下方信息作为多余滤出。虽然共同多点传播方法解决了与单服务器关联的单点故障问题，但是这样做是以增加网络带宽需求，并且还增加各用户的车载计算机所消耗的处理资源为巨大代价的。随着移动实体的车辆到处移动，分区服务器获得关于这种移动的信息，并且重新配置四叉树数据结构，以使性能最优化。因而通过把一个或多个现有小区分成较小的小区，具有高用户密度的区域将被分成大量的小区。相反，通过合并较少占位的相邻小区，稀疏占位的区域可以分配给较较大的小区。根据本专利技术的一个方面，动态四叉树分区算法对各小区分配一个协调器，它被这个小区的用户所选择。协调器然后根据本地的使用条件知识，估计与分裂或合并其小区关联的成本。通过使一个选择的协调器执行这个功能，在该小区之内的其它用户无需消耗收集这个信息的计算资源。协调器把成本信息送给分区服务器。分区服务器使用算法来确定哪些小区应该分裂，哪些小区应该合并，以使全局成本最小，从而使系统的性能最优化。分区服务器然后把新分区方案广播给所有用户。这样，用户全部被告知哪些小区可用作与其通信。因而，如果一个西上方的用户希望获得东下方的信息，该用户能识别哪个小区目前与可能包含感兴趣信息的东下方关联。本专利技术因而提供一种混合解决方法，它使用分布元件(多点传播，协调器)和中央元件(分区服务器)两者，以动态地对一个地区分区，以便移动实体有效地分组。为了更完全地理解本专利技术、它的目的和优点，参考以下说明和附图。本专利技术的动态多点传播分组算法具有许多应用。为了说明本专利技术的原理，附图说明图1说明分布式交通条件发现应用。移动实体在一个地理区之内到处移动，并且通过联合不同多点传播组而相互通知交通条件，不同多点传播组各与该地理区之内的一个区域或小区关联。虽然移动实体可以是机动车，但是应该显而易见，本专利技术的原理能容易地用于其它类型的移动实体，例如航空器、步行者、甚至运送中的包装件或货物。此外，虽然这里已经说明了分布式交通条件发现应用，但是本专利技术能够具有各种各样的其它应用。这样应用的另一例是智能协同运输系统，其中车辆与其它车辆协同，以把其它商品运送到适当目的地。本专利技术还能用于多用户网络游戏和其它模拟装置。参考图1，哥伦比亚特区的地图用10说明。该地图画出了感兴趣的示例地理区域，它包括哥伦比亚特区和其周围的维吉尼亚区和马里兰区。12表示的是相同哥伦比亚特区地图的复制，其上叠加了移动实体14的总体。例如，各移动实体可以是汽车、卡车或其它备有根据本专利技术的客户应用软件的车辆。各移动实体还备有适当的能够连接互联网的通信设备，以允许移动实体通过联合一个或多个多点传播话路，建立与其它移动实体的通信。移动实体总体分布可以是从均匀分布到正态分布、高聚束分布或聚类分布的任何分布。此外，分布能预期整天随移动实体为从事其商务在地区内到处移动而改变。为了说明，图1说明了均匀分布。然而，更可能地，聚束或聚类分布将是预期条件，因为特区的不同部分将无疑地比其它部分具有更多的交通。图1用放大细节说明了两个移动实体14和16。为了说明，实体的尺寸和标度被放大。实体14占据实体16的西北方的位置。各实体具有一个视域，分别用圆形18和20表示，它们对应于实体感兴趣获得的有关信息的地理区。注意这两个说明的移动实体的视域18和20碰巧重叠。这就意味这两个实体共享共同兴趣。这不是系统要求，因为各实体控制其本身的视域，并且因此能包括或排除如希望那样多的地域。所有通信实体集体汇编全局信息体22，它由所有本地信息例如与实体16关联的本地信息24的集体组成。在本优选实施例中，全局信息22以分布方式维护。因而不必在中央数据库中上载和存储全局信息的整个复制信息。相反，全局信息以本地信息体的集合形式按分布状态存在。各移动实体能根据其特定视域存取与该移动实体有关的信息。因为本地实体控制它们各自的视域，所以如果希望，任何移动实体能获得关于地理区之内的任何区域的信息。在交通应用中，典型地移动实体将对附近的交通条件感兴趣。移动实体典型地基于地理考虑而与其它移动实体通信，以获得信息。实体与感兴趣的地理区之内物理存在的其它实体，或与已经获得关于感兴趣的地理区的信息的其它实体通信。移动实体使用反映移动实体怎样地理分组或排列的共用数据结构，确定它们希望与哪些其它实体通信。为了给所有移动实体提供一个对它们怎样分组进行组织的共同基础，本优选实施例使用一种四叉树数据结构，它随着实体到处移动而动态地更新，以反映实体的变化分布图形。在本优选实施例中，四叉树数据结构在分区服务器中根据本地收集和估计的信息集中地产生。每次四叉树被修订，四叉树数据结构的复制就为实体所共享。四叉树数据结构之内的各节点或小区具有分配的多点传播组地址。希望获得与该小区关联的有关条件的信息的移动实体简单地联合多点传播组。四叉树数据结构因而根据该实体的当前视域，引导移动实体确定联合哪个多点传播组。在本优选实施例中，各移动实体既起数据源作用又起数据目的作用。这在图1中以26和28图解说明。在本优选实施例中，各移动实体具有一个计算机系统，它运行图2功能性说明的客户应用。客户应用具有一个数据目的端口40，输入信息通过它从全局信息集体22到达。因为全局信息22典型地以分布方式存储，所以实际数据流将来自一个或多个移动实体，客户应用使用一个或多个多点传播通道与这些实体通信。所以客户应用还能对全局信息体22提供信息，客户应用包括一个数据源端口42。本地信息存储在本地数据存储44中。如说明，这个本地数据存储向数据源端口42供给信息。它还从数据目的端口40接收首先由信息过滤器46处理之后的信息。信息过滤器筛选出多余信息，例如不属于移动实体的视域的信息。本地数据存储优选地存储在由客户应用所管理的计算机可读存储器中。如以50图解表示的，本地数据存储保存关于移动实体的信息和它在四叉树的本地区小区之内的全体成员。本地数据存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对移动实体分组的方法，包括：限定一个分区实体；构造一个初始数据结构，它限定由所述移动实体占据的多个小区；对于各小区，从占据该小区的移动实体集中选择一个协调器；所述协调器协同计算与选择地再分和合并所述小区关联的成本，并 且把所述成本通知所述分区实体；以及所述分区实体使用所述成本产生新分区方案，并且所述新分区方案通知所述移动实体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊博拉希姆穆斯塔法卡麦尔，邹立，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]