[发明专利]一种下一代车载网地址配置的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地址配置的实现系统，尤其涉及的是一种下一代车载网地址配置的实现方法。

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、网络服务质量高的下一代车载网地址配置的实现方法。

技术方案：本发明公开了一种下一代车载网地址配置的实现方法，其特征在于，所述车载网包括三种节点：接入路由器，接入节点和车辆节点；接入路由器连接到下一代互联网的骨干网，接入节点与一个以上接入路由器相连，将与一个接入路由器相连的所有接入节点围成的一个封闭区域作为车域，接入节点为固定节点，同时属于一个以上的车域；车辆节点启动后，将获取的第一个地址作为家乡地址，获取家乡地址的车域作为家乡车域；当车辆获取家乡地址后，如果进入一个新的车域，它在新车域获取的地址作为转交地址，获取转交地址的车域作为外部车域。

车辆在车域内行驶时，它的家乡地址和转交地址保持不变；车辆在家乡车域行驶时，它的转交地址等于家乡地址。

上述基于车域的车载网体系结构可以有效减少地址配置频率，延长地址寿命从而降低车辆节点的地址配置总代价和总延迟。

所述车载网节点的IPv6地址由三部分组成：第一部分是车域ID，它是全局路由前缀，一个全局路由前缀唯一标识一个车域，一个车域中所有接入节点以及车辆的转交地址的全局路由前缀都相同，其值等于车域内的接入路由器的全局路由前缀；第二部分为接入节点ID，接入节点ID唯一标识一个接入节点，车辆节点从一个接入节点获取的IPv6地址的接入节点ID都相同，其值等于该接入节点的接入节点ID；接入节点ID由两部分组成：横坐标和纵坐标，横坐标是接入节点所在地址位置的横坐标，纵坐标是接入节点所在地理位置的纵坐标；第三部分为车辆ID，车辆ID唯一标识一个车辆；接入路由器的接入节点ID和车辆ID为0，接入节点的车辆ID为0；初始状态下，接入路由器的IPv6地址预先配置。

上述地址结构可以有效降低车辆节点的地址配置总代价和总延迟。

与车辆节点的家乡地址的车域ID和接入节点ID相同的接入节点称为该车辆节点的家乡接入节点，与车辆节点的转交地址的车域ID和接入节点ID相同的接入节点称为该车辆节点的外部接入节点；

接入节点和车辆节点定期广播信标消息；车辆节点进入接入节点的通信范围后，接入节点采用现有定位技术(如AOA和RSSI)通过接收车辆节点广播的信标消息获取与该车辆节点的距离和角度。

接入节点属于K车域，K≥2第k个车域由角区间[α_k,α_k+1]定义，K≥k≥1；当车辆节点与接入节点之间的距离趋于零（例如当距离小于车道的宽度）时，则表明该车辆节点正在经过接入节点从原来车域进入一个新的车域，接入节点通过获取与该车辆节点的角度获取该车辆节点进入的下一个车域；

如果车辆节点进入一个接入节点的通信范围，则说明该车辆节点即将进入下一个车域；车辆节点在下一个车域获取转交地址后，如果该车辆节点从家乡车域进入下一个车域，车辆节点则向家乡接入节点发送地址回收消息；如果该车辆节点从外部车域进入下一个车域，车辆节点则向外部接入节点发送地址回收消息；地址回收消息到达家乡接入节点或者外部接入节点的路由过程为：

步骤101：开始。

步骤102：车辆节点根据家乡接入节点或者外部接入节点的接入节点ID将距离家乡接入节点或者外部接入节点最近的车辆节点作为下一跳节点，然后将地址回收消息转发到下一跳节点。

步骤103：判断下一跳节点是否重新分配回收消息中的地址空间，如果是，进行步骤107，否则进行步骤104。

步骤104：下一跳节点接收到地址回收消息后，选择距离家乡接入节点或者外部接入节点最近的车辆节点作为下一跳节点，然后将地址回收消息转发到下一跳节点。