[发明专利]一种下一代城市车联网的通信实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信实现方法，尤其涉及的是一种下一代城市车联网的通信实现方法。

背景技术

车联网作为一种新型车辆通信网络，能够实现车辆与车辆之间、车辆与路边基础设施之间的多跳无线通信。随着车联网技术的不断发展以及各种新应用的不断涌现，迫切需要车联网能够接入互联网以满足用户急剧增长的应用需求。

车联网作为一种特殊类型的移动自组网，具有移动速度快、节点数量多、覆盖面积大等特点。基于IPv6的互联网(以下简称IPv6网络)具有移动性支持、地址资源丰富以及扩展性强等优点。因此，车联网接入IPv6网络成为满足用户应用需求的理想解决方案。

目前的研究人员提出了车联网通过接入基于IPv6的互联网获取网络服务的模式并定义了相应的协议栈，但是由于车联网的体系结构与IPv6网络不通，现有的接入方法具有一些局限性。因此需要提出一种车联网的实现方法，从而降低数据丢失率，提高服务质量。

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，提供一种下一代城市车联网的通信实现方法。

技术方案：本发明公开了一种下一代城市车联网的通信实现方法，所述车联网包括边界接入路由器、接入路由器、接入节点和车辆节点四种节点；边界接入路由器与下一代互联网的路由骨干网相连，接入路由器与边界路由器相连，接入节点与接入路由器相连；所述车联网包含一条以上道路以及一个以上的道路交叉点；每个道路交叉点由一个虚拟节点V(x_V,y_V)标识，其中，(x_V,y_V)为虚拟节点V的地理坐标；位于两个相邻虚拟节点之间的道路称为路段；每个路段上设置一个接入节点，与一个接入路由器相连的所有接入节点覆盖的面积称为一个子网；所述车联网被划分为一个以上的子网；车辆节点沿着道路行驶，具有路由和转发功能；

车联网的节点的全局IPv6地址由四个部分构成；第一部分为i比特的城市ID，它是全局路由前缀，唯一标识一个城市，一个城市车联网内的所有接入路由器和接入节点的城市ID都相同，从该城市车联网内获取的地址的城市ID也相同，其值等于该城市车联网内边界接入路由器的城市ID；第二部分为j比特的子网ID，一个子网内的所有接入节点的子网ID都相同，从该子网获取的地址的子网ID也相同，其值等于该子网内接入路由器的子网ID；第三部分为k比特的路段ID，从一个路段获取的地址的路段ID都相同，其值等于该路段上的接入节点的路段ID；第四部分为(128-i-j-k)比特的车辆ID，唯一标识路段上的一个车辆节点；城市ID、子网ID和路段ID构成网络前缀；

每个边界接入路由器、接入路由器和接入节点的全局IPv6地址预先设置，边界路由器的子网ID和路段ID为0，车辆ID为1；接入路由器的路段ID和车辆ID为0；接入节点的车辆ID为0；车辆节点的车辆ID位于闭区间[2,2^128-i-j-k-1]内；

当一个车辆节点启动后，它向所在路段的接入节点发送车辆ID请求消息；接入节点收到车辆ID请求消息后，选择一个最小未分配的车辆ID，并向车辆节点返回一个车辆ID响应消息，车辆ID响应消息负载为最小未分配的车辆ID，然后接入节点将最小未分配车辆ID的状态修改为已分配；车辆节点收到车辆ID响应消息后，将车辆ID响应消息负载中的车辆ID作为自己的车辆ID，并将该车辆ID与该接入节点的城市ID、子网ID和路段ID相结合构成自己的全局IPv6地址；

车联网的节点的数据地址由两个部分构成，第一部分为网络前缀，由城市ID、子网ID和路段ID构成；第二部分为数据ID集合，一个数据ID标识一种数据内容，数据ID集合为所请求的所有数据内容的数据ID集合。

本发明所述方法中，车辆节点进入一个新子网后，预先装载该子网所覆盖区域的数字地图数据以及每个路段的接入节点的地理坐标，所述数字地图可以通过gps或者从网络地图中获取，例如百度地图，google地图等；边界接入路由器、接入路由器、接入节点和车辆节点各自保存一个数据表，数据表中的每个表项包含四个域：数据ID域，数据值域，网络前缀域和生存时间域；当一个表项的生存时间衰减为0时，则将该表项从数据表中删除。

本发明所述方法中，在车辆节点X从路段RS1上行驶，路段RS1上的接入节点为AP1的情况下，如果车辆节点X产生了数据并要发送所述数据，那么车辆节点X进行如下操作：

步骤101：开始；