基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法组成比例

本发明专利技术公开了基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，是一种在基于通信的列车控制(communication‑based train control,CBTC)系统中，无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配的优化方法。为了保证无线网络的传输质量，降低部署成本，将无线自组网应用于CBTC系统中。为进一步提高多跳自组网的传输效率，本方法将链路吞吐量和传输消耗总能量的联合优化问题建模为一个马尔可夫决策过程。由于列车间传输链路处于分布式状态，因此设计了一种联邦软演员‑评论家算法进行求解，使得每个智能体都可以同步整个网络的动态。仿真结果表明，本方法中列车间传输链路的吞吐量与传输所消耗的能量均优于其他方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在基于通信的列车控制(communication-based train control,cbtc)系统中，无线自组网辅助列车与列车通信的中继选择和资源分配的优化方法。属于通信网络。

技术介绍

1、随着无线移动技术的不断提高，对移动设备的应用要求也越来越高。将移动终端接入无线网络进行信息交换，丰富了移动设备的功能，衍生出一系列基于物联网技术的应用。基于通信的列车控制(communication-based train control,cbtc)系统就是其中一种应用，列车通过车载传输单元接入网络并获取前方列车速度和位置信息，实现安全检测。与此同时，其他基于列车通信的应用，如司机辅助、用户娱乐和安全保护，正在逐步完善。

2、为保证消息传输的高可靠性，选择合适的移动通信网络至关重要。长期演进(long-term evolution,lte)网络作为常见的通信网络之一，需要路边基站、光缆等固定基础设施的支持，这大大增加了网络部署和维护的成本。此外，基站的覆盖范围有限，难以实现移动设备的持续的连接。因此，传统网络无法满足高移动性列车的传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，其特征在于：步骤一中，为列车提供通信服务，正在传输的T2T链路和轨旁节点集合为L＝{1,2…l…L}和R＝{1,2…r…R}，表示共有L个正在通信的T2T链路和R个提供服务的轨旁节点；使用OFDM技术，子信道的集合表示为F＝{1,2…f,…,F}；采用轨旁节点辅助传输，并在列车覆盖区域内设置多个中继节点来辅助传输。

3.根据权利要求2所述的基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，其特征在于：步骤一中，为列车提供通信服务，正在传输的t2t链路和轨旁节点集合为l＝{1,2…l…l}和r＝{1,2…r…r}，表示共有l个正在通信的t2t链路和r个提供服务的轨旁节点；使用ofdm技术，子信道的集合表示为f＝{1,2…f,…,f}；采用轨旁节点辅助传输，并在列车覆盖区域内设置多个中继节点来辅助传输。

3.根据权利要求2所述的基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，其特征在于：步骤二中，计算两列车间通信链路需要满足的最低信噪比阈值；在列车运行过程中，随着列车的加速和减速，两列列车之间的距离会发生变化；带有漂移参数的维纳过程能更好地表征列车之间距离的动态变化；根据维纳过程，列车在运动的过程中速度变化表示为：

4.根据权利要求3所述的基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，其特征在于：步骤三中，当链路满足最低信噪比阈值时，计算列车与列车间直接通信的链路吞吐量；当两列列车通信时，如果选择与其他通信链路相同的子链路，那么链路间会产生干扰，进而影响链路的吞吐量；列车s与列车d之间，通信链路的信噪比为：

5.根据权利要求4所述的基于无线自组网辅助列车间通信的中继选择和资源分配方法，其特征在于：步骤四中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萌，马思行，杨睿哲，孙阳，吕素玉，李琦，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：