[发明专利]一种车联网的实现方法

摘要

本发明公开了一种车联网的实现方法，所述车联网包括接入节点和车辆节点，两个接入节点之间具有相同方向的车道构成树域；一个接入节点属于一个以上的树域，当车辆节点经过一个接入节点进入一个新树域时，对于新树域，将该接入节点作为开始接入节点，对于原来的树域，将该接入节点作为结束接入节点；每个树域由开始接入节点唯一标识；车辆节点分为新节点和已配置节点，新节点为未配置家乡地址的节点，已配置节点为已经配置家乡地址的节点，位于一个树域中的已配置节点的拓扑结构为树状结构，称为车树，车树作为一个单位进行移动切换，因此降低了移动切换延迟和丢包率，提高了通信质量。

主权项

一种车联网的实现方法，其特征在于，所述车联网包括接入节点和车辆节点，两个接入节点之间具有相同方向的车道构成树域；一个接入节点属于一个以上的树域，当车辆节点经过一个接入节点进入一个新树域时，对于新树域，将该接入节点作为开始接入节点，对于原来的树域，将该接入节点作为结束接入节点；每个树域由开始接入节点唯一标识，如果一个接入节点是两个以上树域的开始接入节点，那么该接入节点在每个所属树域均设有一个地址；车辆节点分为新节点和已配置节点，新节点为未配置家乡地址的节点，已配置节点为已经配置家乡地址的节点；位于一个树域中的已配置节点的拓扑结构为树状结构，称为车树；车树作为一个单位进行移动切换；新节点启动后，它从邻居已配置节点获取家乡地址并转换为已配置节点；当一个已配置节点进入接入节点的通信范围时，判定它要进入一个新树域，当它完成移动切换之后，加入新的树域的车树或者自己创建新的车树，成为头部节点；车联网的节点的地址结构包括两部分：第一部分为m比特的树域ID，它为全球路由前缀，唯一标识一个树域，在一个树域内获取的转交地址的树域ID都相同，其值等于所在树域中开始接入节点的树域ID；第二部分为128‑m比特的车辆ID，它唯一标识树域中的一个车辆；接入节点的地址预先设置，其车辆ID为1；一个接入节点拥有的车辆ID空间为[2,2^128‑m‑2]，其中，车辆ID空间[2,2^127‑m‑1]用于家乡地址的配置，称为家乡车辆ID空间，车辆ID空间[2^127‑m,2^128‑m‑2]用于转交地址的配置，称为转交车辆ID空间，m为小于128的正整数；与一个已配置节点的家乡地址具有相同树域ID的接入节点称为该已配置节点的家乡接入节点，家乡接入节点所在标识的树域称为该已配置节点的家乡树域；已配置节点获取转交地址时所在的树域称为该已配置节点的外部树域，标识外部树域的开始接入节点称为该已配置节点的外部接入节点；当已配置节点位于家乡树域时，其转交地址等于家乡地址；车辆节点和接入节点在一跳范围内定期广播信标消息，信标消息负载包含自己的地理坐标、移动速度、移动角度、家乡地址空间长度、移动切换标识位以及根节点标识位；移动切换标识位为1时，表明车辆节点所在车树已经在新的树域中执行完移动切换，否则表明没有执行移动切换；根节点标识位为1时，则表明该节点为根节点，否则表明不是根节点；车辆节点广播信标消息的源地址为转交地址，家乡地址作为信标消息的负载；如果接入节点有两个以上IPv6地址，则任意选择一个IPv6地地址作为自己广播的信标消息的源地址，其他地址作为信标消息的负载；采用链路连接时间建立车树；如果车辆节点V_i和车辆节点V_j是邻居节点，其地理坐标分别为(x_i,y_i)和(x_j,y_j),速度为v_i和v_j,移动角度为θ_i和θ_j，0≤θ_i,θ_j<2π,传输半径为r，车辆V_i和V_j的链路连接时间T_ij如下列公式所示：$T_{\mathrm{ij}}=\frac{\sqrt{(a^2+c^2)r^2-{(\mathrm{ad}-\mathrm{bc})}^2}-(\mathrm{ab}+\mathrm{cd})}{a^2+c^2},$其中，a＝v_icosθ_i‑v_jcosθ_jb＝x_i‑x_jc＝v_isinθ_i‑v_jsinθ_j，d＝y_i‑y_j当车辆节点收到邻居车辆节点的信标消息后，采用定位技术计算并保存它与邻居车辆节点的相对角度。