[发明专利]一种基于IPv6的城市车载网移动切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动切换方法，尤其涉及的是一种基于IPv6的城市车载网移动切换方法。

背景技术

随着下一代网络（IPv6网络）的不断成熟和发展，基于IPv6的城市车载网已成为未来发展的必然趋势。车载自组网的主要特点之一为车辆节点沿路进行移动，因此，如何实现车辆节点的无缝移动切换成为研究的热点之一。

由于车载网络与IPv6网络的体系结构不同，因此IPv6中的移动协议很难在车载网中有效工作。因此，如何实现低延迟的车载网移动切换成为迫切需要解决的重要问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于IPv6的城市车载网移动切换方法。

技术方案：本发明公开了一种基于IPv6的城市车载网移动切换方法，所述城市车载网包括边界路由器、接入路由器、接入节点以及车辆节点；其中，边界路由器作为一个城市车载网的边界路由器与互联网的骨干网连接；所有接入节点覆盖整个城市车载网，并与一个接入路由器相连，接入路由器通过边界路由器接入互联网，车辆节点通过一跳范围内的接入节点接入互联网；

一个城市车载网划分为多个路域，路域为与同一个接入路由器所连接的所有接入节点所覆盖的区域；

一个路域划分为多个路段，路段为一个接入节点覆盖的区域；

城市车载网的IPv6地址包括四个部分：第一部分是全局路由前缀，一个边界路由器标识一个城市车载网的全局路由前缀，与一个边界路由器相连的所有接入路由器的全局路由前缀都相同，接入节点的全局路由前缀与其连接的接入路由器的全局路由前缀相同，车辆节点的全局路由前缀与其连接的接入节点的全局路由前缀相同；第二部分为接入路由器ID，接入路由器ID唯一标识一个路域，一个路域中所有接入节点及车辆节点的接入路由器ID都相同，其值等于相同路域中接入路由器的接入路由器ID；第三部分为接入节点ID，它唯一标识一个接入节点，从一个接入节点获取IPv6地址的所有车辆节点的接入节点ID都相同；第四部分为车辆节点ID，它唯一标识一个车辆节点；

边界路由器的接入路由器ID，接入节点ID和车辆节点ID为0，接入路由器的接入节点ID和车辆节点ID为0，接入节点的车辆节点ID为0；

车辆节点加入城市车载网时从所在路段的接入节点获取家乡IPv6地址，车辆节点移动过程中一直由家乡IPv6地址唯一标识，无需获取转交地址；

边界路由器保存一个车辆节点记录表，每个表项包括车辆节点的家乡IPv6地址及车辆节点当前所在路域的接入路由器的IPv6地址；

接入路由器保存一个车辆节点路由记录表，每个表项包括车辆节点的家乡IPv6地址以及车辆节点所在路段的接入节点的IPv6地址；

接入节点保存一个邻居接入节点记录表，用于记录与同一个接入路由器相连的邻居接入节点的信息，包括邻居接入节点的IPv6地址以及邻居接入节点的地理坐标；

车辆节点通过全球定位系统获取当前地理坐标，并定期广播一个信标消息，消息负载为当前所在位置的地理坐标，以及所在路段的接入节点的IPv6地址；

接入节点的位置固定，接入节点的邻居接入节点记录表在初始化阶段预先设置且不发生变化。例如，基站均匀分布于城市的各个角落，所有基站覆盖整个城市。这些基站一旦建立，其所在位置的地理坐标即不发生变化，其所在网络的路由前缀根据所在位置的地理坐标也被预先设置，不发生变化。

本发明所述方法中，如果车辆节点在路段RS1上移动且路段RS1的接入节点为接入节点AP1，车辆节点定期向接入节点AP1广播信标消息，当接入节点AP1根据车辆节点的地理坐标以及邻居接入节点记录表检测到车辆节点进入路段RS1和路段RS2的交叉区域时，如果路段RS2的接入节点为接入节点AP2且接入节点AP1和接入节点AP2在同一个路域内，那么接入节点AP1进行如下预移动切换操作：

步骤301：开始；

步骤302：接入节点AP1向所在路域的接入路由器发送预转交消息，消息负载为车辆节点的IPv6地址与接入节点AP2的IPv6地址；

步骤303：接入路由器收到预转交消息后，查看车辆节点路由记录表，将对应表项的接入节点的IPv6地址更新为接入节点AP2的IPv6地址，同时预留目的地址为该车辆节点的IPv6地址的数据包；

步骤304：接入节点AP2收到车辆节点的信标消息后，向接入路由器发送激活消息，消息负载为车辆节点的IPv6地址和接入节点AP1的IPv6地址；