[发明专利]一种基于IPv6的车载网地址配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地址配置的实现系统，尤其涉及的是一种基于IPv6的车载网地址配置方法。

背景技术

车载自组网由于其实用性已经受到广泛关注，成为研究的热点。车载自组网的主要特点之一为路面移动节点沿路进行移动，因此，移动节点如何在移动过程中获取IPv6地址并确保正确的通信成为当前研究的热点之一。

目前现有的地址配置协议，如无状态地址配置协议和有状态地址配置协议，应用到车载网络中还存在一些问题，主要原因是由现有地址配置协议具有高代价和高延迟的特性引起的。由于移动节点具有速度快的特性，当它频繁地通过多个IP域时，必须配置相应域的IP地址以确保路由的正确性。因此，现有地址配置协议的高延迟无法确保高速行驶的车辆节点能够快速获取地址，因此增加了丢包率，降低了网络服务质量。

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，提供一种延迟短、网络服务质量高的基于IPv6的车载网地址配置方法。

技术方案：本发明公开了一种基于IPv6的车载网地址配置方法，所述车载网中设置三类节点：接入路由器节点、接入节点及车辆节点；接入路由器节点与IPv6互联网的路由骨干网相连；所有接入节点覆盖整个车载网，并通过接入路由器节点接入到IPv6互联网；

将与一个接入路由器节点所连接的所有接入节点所覆盖的区域作为路域，将一个接入节点覆盖的区域作为路段；车辆节点通过所在路段的接入节点连接到IPv6互联网；

车辆节点包括三种类型：离开节点，进入节点和普通节点；

对于正在服务的路段，将位于两个接入节点覆盖区域内的车辆节点设为离开节点，对于下一个进入的路段，将上述车辆节点设为进入节点；普通节点为只位于当前服务路段的接入节点覆盖区域内的车辆节点；

车载网内的所有节点的IPv6地址由三部分组成，第一部分是路域ID，一个路域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路域ID都相同，其值等于路域内的接入路由器节点的全局路由前缀；第二部分为路段ID，路段ID唯一标识一个路段，一个路段内所有车辆节点的路段ID都相同，其值等于相同路段内接入节点的路段ID；第三部分为车辆ID，唯一标识一个车辆节点；接入路由器节点的路段ID和车辆ID为0，接入节点的车辆ID为0；

初始状态下，接入路由器节点和接入节点的IPv6地址预先设定；本发明利用现有的基础设施来实现。由于现有设施中的接入路由器节点和接入节点的IPv6地址已经设置完成，因此本发明中的接入路由器节点和接入节点的IPv6地址预先设定。例如接入路由器节点的IPv6地址可以设置为3E01:1:1:1:1:1:1::/112，接入节点的IPv6地址可以设置为3E01:1:1:1:1:1:1:1000/116。

每个车辆节点定期在一跳范围内广播消息，消息负载为车辆节点的类型；离开节点和进入节点的消息负载还包括当前服务路段的接入节点的IPv6地址和即将进入的接入节点的IPv6地址；普通节点的消息负载内容包括它的可分配地址空间长度；

车辆节点进入一个新路段时，获取一个新的IPv6地址，同时获取一个可分配地址空间用于为邻居车辆节点进行地址配置；

普通节点转变为进入节点后，首先检测是否可以从下一个进入的路段中的邻居车辆节点获取IPv6地址，如果无法从下一个路段的邻居车辆节点获取IPv6地址，则从下一个路段的接入节点获取IPv6地址。

通过上述车载网体系结构，即将进入下一个路段的节点可以从一跳范围内的邻居节点或者接入节点获取IPv6地址，实现了分布式地址配置，降低了地址配置代价和延迟，降低了丢包率，保证了通信的连续性。

本发明所述方法中，当车辆节点X从路段RS1行驶到路段RS2，车辆节点Y从路段RS2行驶到路段RS1，路段RS1的接入节点为接入节点AP1，路段RS2的接入节点为接入节点AP2时，车辆节点X收到车辆节点Y广播的消息后，通过消息负载得知车辆节点Y正在从路段RS2行驶到路段RS1，那么车辆节点X通过下述步骤获取IPv6地址：

步骤101：开始；

步骤102：车辆节点X向车辆节点Y发送地址交换消息，地址交换消息的消息负载为接入节点AP2的IPv6地址以及车辆节点X的可分配的地址空间；

步骤103：车辆节点Y收到地址交换消息后，通过车辆节点X的IPv6地址得知它的下一个路段为路段RS2，车辆节点Y向车辆节点X返回地址交换确认消息，同时将车辆节点X的IPv6地址以及地址空间设置为自己的IPv6地址和地址空间；