[发明专利]一种基于定位信息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方法，尤其涉及的是一种基于定位信息的车载网地址配置方法。

背景技术

随着车载网技术的不断发展以及各种新应用的不断涌现，迫切需要车载网能够接入互联网获取网络从而满足用户急剧增长的应用需求。

车载网接入互联网，首先要解决的关键技术问题就是IPv6地址自动配置，因为车辆节点只有在获得具有全球唯一性的IPv6地址之后才能实现与IPv6网路节点的通信。IPv6地址自动配置可以在无人干预的情况下为每个接口配置具有全球唯一性的IPv6地址，这一特性与车载网自组织、自配置的设计目标十分吻合。但与此同时，在快速移动的车载网中实施现有的IPv6地址自动配置协议还存在一些问题。例如，有状态IPv6地址自动配置协议采用服务器/客户端的通信模式配置IPv6地址，由于从远程服务器配置IPv6地址会大幅度增加地址配置延迟，而快速移动的车辆节点又很难承担服务器的角色，因此，有状态IPv6地址自动配置协议并不适合IPv6车载网使用；无状态IPv6地址自动配置协议采用多播方式通过邻居发现协议对配置的IPv6地址进行重复地址检测以确保它在网络中的唯一性，由于重复地址检测导致了较长的地址配置延迟，因此无状态IPv6地址自动配置协议同样很难应用于快速移动的IPv6车载网。

因此，需要提出一种低延迟的车载网地址配置方法。

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，提供一种基于定位信息的车载网地址配置方法。

技术方案：本发明公开了一种基于定位信息的车载网地址配置方法，其特征在于，所述车载网包括接入路由器，接入节点和车辆节点三种节点；接入路由器连接到IPv6互联网的骨干网，一个接入节点能够与一个以上的接入路由器相连；将与一个接入路由器相连的所有接入节点围成的矩形封闭区域设置为路域；一个接入节点能够同时属于一个以上的路域；车载网包括一个以上路域，其中第k路域根据地理坐标区间([x_k,x_k+1],[y_k,y_k+1])确定；路域中的接入节点通过接入路由器接入IPv6互联网，车辆节点通过所在路域的接入节点及接入路由器接入到IPv6互联网；

将车辆节点进入车载网获取的第一个IPv6地址设置为其家乡地址，将车辆节点获取家乡地址时所在的路域设置为家乡路域；将车辆节点离开家乡路域进入另外一个路域时获取的临时IPv6地址设置为其转交地址，将车辆节点获取转交地址时所在的路域设置为其转交车域；

基于路域的车载网能够有效降低车辆节点转交地址的配置频率，从而避免由于地址变更而引起的通信中断，从而提高了通信质量；

车载网节点的IPv6地址由五部分组成：第一部分是路域ID，它是全局路由前缀，唯一标识一个路域，一个路域中所有接入节点以及车辆节点在该路域内获取的IPv6地址的路域ID都相同，其值等于该路域内接入路由器的路域ID；第二部分为横坐标域，标识接入节点和车辆节点各自所在位置的地理横坐标；第三部分为纵坐标域，标识接入节点和车辆节点各自所在位置的地理纵坐标；第四部分为随机数ID，由随机函数产生；第五部分为内部ID，唯一标识一个车辆节点；

其中，第四部分由随机函数产生，目的在于减少地址的重复率；

接入路由器的IPv6地址的横坐标域、纵坐标域、随机数ID以及内部ID为0；接入节点的随机数ID和内部ID为0；

基于定位信息的车载网IPv6地址分层结构可有效降低地址重复率，从而降低地址配置延迟和代价。

已经获取IPv6地址的车辆节点定期向邻居车辆节点广播信标帧，信标帧负载为其所在路域的路域ID以及在路域内获得的可分配地址空间的长度；

接入路由器保存一个地址绑定表，用于记录在相同路域获取家乡地址的车辆节点移动到其他路域的家乡地址和转交地址；

车辆节点X启动后，如果其邻居车辆节点没有可分配地址，则车辆节点X根据下述过程获取家乡地址：

步骤101：开始；

步骤102：车辆节点X获取自己所在位置的地理坐标(x,y)，产生一个随机数z和一个临时地址，临时地址的路域ID为从邻居车辆节点的信标帧获取的路域ID，横坐标为x，纵坐标为y，随机数ID为z，内部ID为0；

步骤103：车辆节点X在路域内广播地址检测消息，同时向所在路域的接入路由器AR1发送地址检测消息，消息的源地址为车辆节点X的临时地址；