一種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，所述車載網(wǎng)包括三種節(jié)點(diǎn)：接入路由器，接入節(jié)點(diǎn)和車輛節(jié)點(diǎn)；接入路由器連接到下一代互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)，接入節(jié)點(diǎn)與一個(gè)以上接入路由器相連，將與一個(gè)接入路由器相連的所有接入節(jié)點(diǎn)圍成的一個(gè)封閉區(qū)域作為車域。車輛節(jié)點(diǎn)在車域內(nèi)行駛時(shí)，它的家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址保持不變；車輛節(jié)點(diǎn)在進(jìn)入新的車域時(shí)可以快速獲取IP地址。本發(fā)明可保持移動(dòng)過程中通信的連續(xù)性，降低數(shù)據(jù)包丟失率，從而提高了車載網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，本發(fā)明可應(yīng)用于道路路況監(jiān)測、車輛管理等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景，因此，具有很高的推廣價(jià)值。
【專利說明】—種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地址配置的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，尤其涉及的是一種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車載自組網(wǎng)由于其實(shí)用性已經(jīng)受到廣泛關(guān)注，成為研究的熱點(diǎn)。車載自組網(wǎng)的主要特點(diǎn)之一為路面移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沿路進(jìn)行移動(dòng)，因此，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)如何在移動(dòng)過程中獲取IPv6地址并確保正確的通信成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。
[0003]目前現(xiàn)有的地址配置協(xié)議,如無狀態(tài)地址配置協(xié)議和有狀態(tài)地址配置協(xié)議,應(yīng)用到車載網(wǎng)絡(luò)中還存在一些問題，主要原因是由現(xiàn)有地址配置協(xié)議具有高代價(jià)和高延遲的特性引起的。由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)具有速度快的特性，當(dāng)它頻繁地通過多個(gè)IP域時(shí)，必須配置相應(yīng)域的IP地址以確保路由的正確性。因此，現(xiàn)有地址配置協(xié)議的高延遲無法確保高速行駛的車輛節(jié)點(diǎn)能夠快速獲取地址，因此增加了丟包率，降低了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種延遲短、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量高的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明公開了一種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述車載網(wǎng)包括三種節(jié)點(diǎn):接入路由器，接入節(jié)點(diǎn)和車輛節(jié)點(diǎn)；接入路由器連接到下一代互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)，接入節(jié)點(diǎn)與一個(gè)以上接入路由器相連，將與一個(gè)接入路由器相連的所有接入節(jié)點(diǎn)圍成的一個(gè)封閉區(qū)域作為車域，接入節(jié)點(diǎn)為固定節(jié)點(diǎn)，同時(shí)屬于一個(gè)以上的車域；車輛節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)后，將獲取的第一個(gè)地址作為家鄉(xiāng)地址，獲取家鄉(xiāng)地址的車域作為家鄉(xiāng)車域；當(dāng)車輛獲取家鄉(xiāng)地址后，如果進(jìn)入一個(gè)新的車域，它在新車域獲取的地址作為轉(zhuǎn)交地址，獲取轉(zhuǎn)交地址的車域作為外部車域。
[0006]車輛在車域內(nèi)行駛時(shí)，它的家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址保持不變；車輛在家鄉(xiāng)車域行駛時(shí)，它的轉(zhuǎn)交地址等于家鄉(xiāng)地址。
[0007]上述基于車域的車載網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)可以有效減少地址配置頻率，延長地址壽命從而降低車輛節(jié)點(diǎn)的地址配置總代價(jià)和總延遲。
[0008]所述車載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的IPv6地址由三部分組成:第一部分是車域ID，它是全局路由前綴，一個(gè)全局路由前綴唯一標(biāo)識一個(gè)車域，一個(gè)車域中所有接入節(jié)點(diǎn)以及車輛的轉(zhuǎn)交地址的全局路由前綴都相同，其值等于車域內(nèi)的接入路由器的全局路由前綴；第二部分為接入節(jié)點(diǎn)ID，接入節(jié)點(diǎn)ID唯一標(biāo)識一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)，車輛節(jié)點(diǎn)從一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)獲取的IPv6地址的接入節(jié)點(diǎn)ID都相同,其值等于該接入節(jié)點(diǎn)的接入節(jié)點(diǎn)ID ;接入節(jié)點(diǎn)ID由兩部分組成:橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)是接入節(jié)點(diǎn)所在地址位置的橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)是接入節(jié)點(diǎn)所在地理位置的縱坐標(biāo)；第三部分為車輛ID，車輛ID唯一標(biāo)識一個(gè)車輛；接入路由器的接入節(jié)點(diǎn)ID和車輛ID為0，接入節(jié)點(diǎn)的車輛ID為O ;初始狀態(tài)下，接入路由器的IPv6地址預(yù)先配置。[0009] 上述地址結(jié)構(gòu)可以有效降低車輛節(jié)點(diǎn)的地址配置總代價(jià)和總延遲。
[0010]與車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相同的接入節(jié)點(diǎn)稱為該車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)，與車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相同的接入節(jié)點(diǎn)稱為該車輛節(jié)點(diǎn)的外部接入節(jié)點(diǎn)；
[0011 ] 接入節(jié)點(diǎn)和車輛節(jié)點(diǎn)定期廣播信標(biāo)消息；車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍后，接入節(jié)點(diǎn)采用現(xiàn)有定位技術(shù)(如AOA和RSSI)通過接收車輛節(jié)點(diǎn)廣播的信標(biāo)消息獲取與該車輛節(jié)點(diǎn)的距離和角度。
[0012]接入節(jié)點(diǎn)屬于K車域，K≥2第k個(gè)車域由角區(qū)間[ak，a k+1]定義，K≥k≥I ;當(dāng)車輛節(jié)點(diǎn)與接入節(jié)點(diǎn)之間的距離趨于零(例如當(dāng)距離小于車道的寬度)時(shí)，則表明該車輛節(jié)點(diǎn)正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)從原來車域進(jìn)入一個(gè)新的車域，接入節(jié)點(diǎn)通過獲取與該車輛節(jié)點(diǎn)的角度獲取該車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的下一個(gè)車域；
[0013]如果車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍，則說明該車輛節(jié)點(diǎn)即將進(jìn)入下一個(gè)車域；車輛節(jié)點(diǎn)在下一個(gè)車域獲取轉(zhuǎn)交地址后，如果該車輛節(jié)點(diǎn)從家鄉(xiāng)車域進(jìn)入下一個(gè)車域，車輛節(jié)點(diǎn)則向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息；如果該車輛節(jié)點(diǎn)從外部車域進(jìn)入下一個(gè)車域，車輛節(jié)點(diǎn)則向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息；地址回收消息到達(dá)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)的路由過程為:
[0014]步驟101:開始。
[0015]步驟102:車輛節(jié)點(diǎn)根據(jù)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)的接入節(jié)點(diǎn)ID將距離家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)最近的車輛節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，然后將地址回收消息轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)。
[0016]步驟103:判斷下一跳節(jié)點(diǎn)是否重新分配回收消息中的地址空間，如果是，進(jìn)行步驟107，否則進(jìn)行步驟104。
[0017]步驟104:下一跳節(jié)點(diǎn)接收到地址回收消息后，選擇距離家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)最近的車輛節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，然后將地址回收消息轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)。
[0018]步驟105:重復(fù)步驟104，直到地址回收消息到達(dá)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)。
[0019]步驟106:家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)回收地址回收中的地址空間。
[0020]步驟107:結(jié)束。
[0021]通過上述地址回收算法，可以及時(shí)回收地址從而確保地址配置的成功率，從而降低地址配置延遲和代價(jià)。
[0022]本發(fā)明所述方法中，所述接入路由器定期廣播車域ID，接入節(jié)點(diǎn)收到接入路由器廣播的車域ID后將車域ID與自己所在位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)相結(jié)合獲得自己的IPv6地址。
[0023]接入節(jié)點(diǎn)獲取IPv6地址后定期廣播信標(biāo)消息。
[0024]車輛節(jié)點(diǎn)獲取IPv6地址后，廣播的信標(biāo)消息負(fù)載為家鄉(xiāng)地址、車輛節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前所在車域的可分配車輛ID空間的長度以及當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)。
[0025]車輛節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址前，通過偵聽鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息獲取所在車域的車域ID，然后車輛節(jié)點(diǎn)將自己的初始ID (如MAC地址)與車域ID相結(jié)合獲得臨時(shí)IPv6地址，臨時(shí)IPv6地址的接入節(jié)點(diǎn)ID為O。[0026]本發(fā)明所述方法中，如果車輛節(jié)點(diǎn)X收到兩個(gè)以上鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息，那么它選擇從信號最強(qiáng)且車輛ID空間不為O的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y獲取地址，如果信號最強(qiáng)且車輛ID空間不為O的為相同的多個(gè)，則從中隨機(jī)選取一個(gè)；假設(shè)車輛節(jié)點(diǎn)Y的車輛ID為L-1，L>1，可分配車輛ID空間為[L，U]，L和U為正整數(shù)，L〈U，那么車輛節(jié)點(diǎn)X從鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y獲取家鄉(xiāng)地址的過程為:
[0027]步驟201:開始。
[0028]步驟202:車輛節(jié)點(diǎn)X向鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址請求消息。
[0029]步驟203:鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址請求消息后，判斷自己是否即將進(jìn)入下一個(gè)車域且已經(jīng)獲取下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟204，否則進(jìn)行步驟205。
[0030]步驟204:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將[L-1，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟208。
[0031]步驟205:判斷車輛節(jié)點(diǎn)Y是否接收到一個(gè)地址回收消息且還沒有轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)，如果是，進(jìn)行步驟206，否則進(jìn)行步驟207。
[0032]步驟206:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，停止轉(zhuǎn)發(fā)地址回收消息并將地址回收消息負(fù)載中的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟208。
[0033]步驟207:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將車輛ID空間[,U]作為地



L + U
址響應(yīng)消息的負(fù)載，同時(shí)更新自己的車輛ID空間力K ———I]。
[0034]步驟208:車輛節(jié)點(diǎn)Y將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X。
[0035]步驟209:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息負(fù)載中的地址空間下限作為自己的車輛ID，然后將車輛ID與車輛節(jié)點(diǎn)Y的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將剩余空間作為可分配車輛ID空間。
[0036]步驟210:結(jié)束。
[0037]上述地址配置過程可以有效延長地址壽命，從而避免地址回收操作而引起的額外代價(jià)和延遲，從而降低地址配置代價(jià)和延遲；
[0038]本發(fā)明所述方法中，車輛節(jié)點(diǎn)X啟動(dòng)后，如果沒有收到鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息但是收到接入節(jié)點(diǎn)APl的信標(biāo)消息，那么車輛節(jié)點(diǎn)X通過下述過程從接入節(jié)點(diǎn)APl獲取家鄉(xiāng)地址:
[0039] 步驟301:開始。
[0040]步驟302:車輛節(jié)點(diǎn)X向鄰居接入節(jié)點(diǎn)APl發(fā)送地址請求消息。
[0041]步驟303:接入節(jié)點(diǎn)APl收到地址請求消息后，首先判斷車輛節(jié)點(diǎn)X將要進(jìn)入的下一個(gè)車域，然后從相應(yīng)車域的地址池中隨機(jī)選取一段車輛ID空間[L，U]，L〈U，將該地址空間封裝在一個(gè)地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，同時(shí)將地址空間[L，U]標(biāo)記為已分配狀態(tài)。
[0042]步驟304:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址空間下限L作為車輛ID，并與接入節(jié)點(diǎn)APl的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將地址空間[L+1,U]作為車輛ID空間。[0043]步驟305:結(jié)束。
[0044]上述地址配置過程可以確保地址配置的成功率，并且有效降低地址配置代價(jià)和延遲。[0045]本發(fā)明所述方法中，如果車輛節(jié)點(diǎn)X的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)沒有可分配車輛ID空間且車輛節(jié)點(diǎn)X的鄰居節(jié)點(diǎn)中沒有接入節(jié)點(diǎn)，那么車輛節(jié)點(diǎn)X根據(jù)收到的信標(biāo)消息的源地址獲取所在車域的接入節(jié)點(diǎn)的地址坐標(biāo)，然后選擇本車域內(nèi)距離自己最近的接入節(jié)點(diǎn)AP2獲取家鄉(xiāng)地址，過程如下:
[0046]步驟401:開始。
[0047]步驟402:車輛節(jié)點(diǎn)X向接入節(jié)點(diǎn)AP2發(fā)送地址請求消息，消息源地址為車輛節(jié)點(diǎn)X的臨時(shí)地址，該地址請求消息發(fā)送給距離接入節(jié)點(diǎn)AP2最近的下一跳節(jié)點(diǎn)。
[0048]步驟403:下一跳節(jié)點(diǎn)是否為接入節(jié)點(diǎn)AP2，如果是，則進(jìn)行步驟404，否則進(jìn)行步驟 405。
[0049]步驟404:接入節(jié)點(diǎn)AP2根據(jù)車輛節(jié)點(diǎn)X臨時(shí)地址的車域ID從相應(yīng)車域的地址池中隨機(jī)選取一段車輛ID地址空間[L2，U2]，L2〈U2，將地址空間[L2，U2]封裝在地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，將地址空間[L2，U2]標(biāo)記為已分配狀態(tài)，進(jìn)行步驟 413。
[0050]步驟405:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)收到該消息后，判斷自己是否即將進(jìn)入下一個(gè)車域且已經(jīng)獲取下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟406，否則進(jìn)行步驟407。
[0051]步驟406:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將自己的車輛ID和對應(yīng)的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟411。
[0052]步驟407:判斷下一跳車輛節(jié)點(diǎn)是否接收到一個(gè)地址回收消息且還沒有轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)，如果是進(jìn)行步驟408，否則進(jìn)行步驟409。
[0053]步驟408:下一跳車輛構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，停止轉(zhuǎn)發(fā)地址回收消息并將地址回收消息負(fù)載中的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟411。
[0054]步驟409:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)是否有可分配車輛ID空間，如果是，進(jìn)行步驟410，否則進(jìn)行步驟412。
[0055]步驟410:如果下一跳車輛可分配車輛ID空間為[LI，Ul]，那么它構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將車輛ID空間[Π+2°] W】]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，同時(shí)將自己的車輛ID空

/I + UI
間更新為[il,———I]。
[0056]步驟411:下一跳車輛將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，進(jìn)行步驟413。
[0057]步驟412:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)將地址請求消息發(fā)送到距離接入節(jié)點(diǎn)AP2最近的下一跳車輛節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行步驟403。
[0058]步驟413:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息負(fù)載中的地址空間下限作為自己的車輛ID，然后將車輛ID與地址響應(yīng)消息源地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將剩余空間作為可分配車輛ID空間。
[0059]步驟414:結(jié)束。[0060]上述地址配置過程可以確保地址配置的成功率。
[0061]本發(fā)明所述方法中，車輛節(jié)點(diǎn)X配置家鄉(xiāng)地址后，如果它進(jìn)入一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍，則表示要進(jìn)入一個(gè)新的車域，車輛節(jié)點(diǎn)X通過配置轉(zhuǎn)交地址以確保通信的正確性。
[0062]當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)檢測到一個(gè)已配置家鄉(xiāng)地址的車輛節(jié)點(diǎn)正在經(jīng)過自己進(jìn)入一個(gè)新的車域時(shí)，接入節(jié)點(diǎn)通過該車輛節(jié)點(diǎn)廣播的信標(biāo)消息獲取該車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的下一個(gè)車域的車域ID，并采用三元組〈家鄉(xiāng)地址，轉(zhuǎn)交地址，下一個(gè)車域的車域ID>來標(biāo)識該車輛節(jié)點(diǎn)，并將該三元組作為信標(biāo)消息負(fù)載進(jìn)行廣播。
[0063]本發(fā)明所述方法中，如果車輛節(jié)點(diǎn)X檢測到自己正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VDl向外部車域VD2行駛，而車輛節(jié)點(diǎn)Y正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VD2向外部車域VDl行駛，那么車輛節(jié)點(diǎn)X進(jìn)行如下操作獲取新車域的轉(zhuǎn)交地址:
[0064]步驟501:開始。
[0065]步驟502:車輛節(jié)點(diǎn)X向車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址交換消息，消息負(fù)載為可分配的車輛ID空間以及下一個(gè)外部車域VD2的車域ID。
[0066]步驟503:車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址交換消息后，通過車輛節(jié)點(diǎn)X的轉(zhuǎn)交地址得到車輛節(jié)點(diǎn)X即將離開的車域是它即將進(jìn)入的車域，消息負(fù)載中下一個(gè)外部車域VD2是自己當(dāng)前所在車域，車輛節(jié)點(diǎn)Y向車輛節(jié)點(diǎn)X返回地址確認(rèn)消息，消息負(fù)載為可分配的車輛ID空間，同時(shí)將車輛節(jié)點(diǎn)X的轉(zhuǎn)交地址以及車輛ID空間設(shè)置為自己的轉(zhuǎn)交地址和車輛ID空間。
[0067]步驟504:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址確認(rèn)消息后，將車輛節(jié)點(diǎn)Y的轉(zhuǎn)交地址以及車輛ID空間設(shè)置為自己的轉(zhuǎn)交地址和車輛ID空間。
[0068]步驟505:結(jié)束。
[0069]上述地址配置過程在一次信息交互中同時(shí)配置兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址，同時(shí)無需進(jìn)行地址回收操作，因此提高了地址配置效率，降低了網(wǎng)絡(luò)流量，提高了網(wǎng)絡(luò)性能。
[0070]本發(fā)明所述方法中，車輛節(jié)點(diǎn)X檢測到自己正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VDl向外部車域VD2行駛，如果沒有車輛正在經(jīng)過APl從外部車域VD2向外部車域VDl行駛且車輛節(jié)點(diǎn)Y正在經(jīng)過APl從外部車域VD2向外部車域VD3行駛，如果車輛節(jié)點(diǎn)Y的車輛ID為L，地址空間為[L+1，U]，那么車輛節(jié)點(diǎn)X通過下述過程獲取轉(zhuǎn)交地址:
[0071]步驟601:開始。
[0072]步驟602:車輛節(jié)點(diǎn)X向車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址請求消息，消息負(fù)載為下一個(gè)車域VD2的車域ID。
[0073]步驟603:車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址請求消息后，判斷自己是否獲得在下一個(gè)車域VD3的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟604，否則進(jìn)行步驟605。
[0074]步驟604:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建地址響應(yīng)消息，將地址空間[L，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟606。
[0075]步驟605:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建地址響應(yīng)消息，將地址空間[L+1，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載。
[0076]步驟606:車輛節(jié)點(diǎn)Y將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，消息的源地址為車輛節(jié)點(diǎn)Y在車域VD2的地址。
[0077]步驟607:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息中的車輛ID空間的下限作為自己的車輛ID，然后與車輛節(jié)點(diǎn)Y的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合獲得自己在車域VD2的轉(zhuǎn)交地址，剩余空間作為可分配車輛ID空間。
[0078]步驟608:結(jié)束。
[0079]上述地址配置過程在車輛節(jié)點(diǎn)X獲取轉(zhuǎn)交地址的同時(shí)有效避免了車輛節(jié)點(diǎn)Y進(jìn)行地址回收操作，因此增強(qiáng)了地址配置性能，降低了網(wǎng)絡(luò)流量，提高了網(wǎng)絡(luò)性能。
[0080]本發(fā)明所述方法中，車輛節(jié)點(diǎn)X通過接入節(jié)點(diǎn)APl進(jìn)入一個(gè)新的車域時(shí)，如果車輛節(jié)點(diǎn)X沒發(fā)現(xiàn)可以交換或者申請轉(zhuǎn)交地址的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)，那么車輛節(jié)點(diǎn)X從接入節(jié)點(diǎn)APl獲取IPv6地址，過程為:
[0081]步驟701:開始。
[0082]步驟702:判斷車輛節(jié)點(diǎn)X的下一個(gè)車域是否為家鄉(xiāng)車域，如果是，進(jìn)行步驟703，否則進(jìn)行步驟704。
[0083]步驟703:車輛節(jié)點(diǎn)X將轉(zhuǎn)交地址設(shè)置為自己的家鄉(xiāng)地址，進(jìn)行步驟707。
[0084]步驟704:車輛節(jié)點(diǎn)X向接入節(jié)點(diǎn)APl發(fā)送地址請求消息，消息負(fù)載為下一個(gè)車域的車域ID。
[0085]步驟705:接入節(jié)點(diǎn)APl收到地址請求消息后，從下一個(gè)車域的地址池中選取一段地址空間[L，U]，L〈U，將地址空間[L，U]封裝在地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，同時(shí)將地址空間[L，U]標(biāo)記為已分配狀態(tài)。
[0086]步驟706:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將L作為車輛ID，并與接入節(jié)點(diǎn)APl的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將地址空間[L+1，U]作為可分配車輛ID空間。
[0087]步驟707:結(jié)束。
[0088]上述地址配置過程可以保證車輛節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址的成功率。
[0089]本發(fā)明所述方法中，車輛節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址后，定期向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址更新消息，消息負(fù)載為家鄉(xiāng)地址對應(yīng)的可分配車輛ID空間；如果家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到車輛節(jié)點(diǎn)的地址更新消息，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址以及相應(yīng)的車輛ID空間；如果車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址的車輛ID為L，家鄉(xiāng)地址空間為[L+1，U]，在該車輛節(jié)點(diǎn)獲取了下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址即即將脫離家鄉(xiāng)車域后，該車輛節(jié)點(diǎn)向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息，消息負(fù)載為該車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址空間[L+1，U];家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)收到地址回收消息后，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址空間[L+1，U]，但是不回收其家鄉(xiāng)地址的車輛ID從而確保家鄉(xiāng)地址的唯一性。
[0090]車輛節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址后，定期向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址更新消息，消息負(fù)載為轉(zhuǎn)交地址對應(yīng)的可分配車輛ID空間；如果外部接入節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到車輛節(jié)點(diǎn)的地址更新消息，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址以及對應(yīng)的車輛ID空間；假設(shè)車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址的車輛ID為L，轉(zhuǎn)交地址空間為[L+1，U]，且該車輛節(jié)點(diǎn)獲取了下一個(gè)車域的地址即即將脫離所在外部車域，如果該車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址和響應(yīng)的車輛ID空間沒有分配給其他節(jié)點(diǎn)，那么該車輛節(jié)點(diǎn)向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息，消息負(fù)載為轉(zhuǎn)交車輛ID空間[L, U];外部接入節(jié)點(diǎn)收到地址回收消息后，回收車輛節(jié)點(diǎn)的車輛ID空間[L，U]。
[0091]上述地址回收過程可以有效提高地址配置成功率。
[0092]有益效果:本發(fā)明提供了一種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，所述地址配置方法可以為移動(dòng)速度快的車輛節(jié)點(diǎn)快速配置IP地址，從而確保了路由的正確性，減少了丟包率，提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。本發(fā)明可應(yīng)用于道路路況監(jiān)測、車輛管理等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0093]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明，本發(fā)明的上述和/或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。
[0094]圖1為本發(fā)明所述的接入路由器、接入節(jié)點(diǎn)及車輛節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0095]圖2為本發(fā)明所述的節(jié)點(diǎn)IPv6地址結(jié)構(gòu)示意圖。
[0096]圖3為本發(fā)明所述的地址回收流程示意圖。
[0097]圖4為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從鄰居車輛節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址的流程示意圖。
[0098]圖5為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從鄰居接入節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址的流程示意圖。
[0099]圖6為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址的流程示意圖。
[0100]圖7為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)交換轉(zhuǎn)交地址的流程示意圖。
[0101]圖8為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從鄰居車輛節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址的流程示意圖。
[0102]圖9為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從鄰居接入節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0103]本發(fā)明提供了一種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，所述地址配置方法可以為移動(dòng)速度快的車輛節(jié)點(diǎn)快速配置IP地址，從而確保了路由的正確性，減少了丟包率，提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。本發(fā)明可應(yīng)用于道路路況監(jiān)測、車輛管理等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0104]圖1為本發(fā)明所述的接入路由器、接入節(jié)點(diǎn)及車輛節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。所述車載網(wǎng)包括三種節(jié)點(diǎn):接入路由器I，接入節(jié)點(diǎn)2和車輛節(jié)點(diǎn)3 ;接入路由器I連接到下一代互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)，接入節(jié)點(diǎn)2與一個(gè)以上接入路由器I相連，將與一個(gè)接入路由器I相連的所有接入節(jié)點(diǎn)圍成的一個(gè)封閉區(qū)域作為車域4，接入節(jié)點(diǎn)2為固定節(jié)點(diǎn)，同時(shí)屬于一個(gè)以上的車域4 ;車輛節(jié)點(diǎn)3啟動(dòng)后，將獲取的第一個(gè)地址作為家鄉(xiāng)地址，獲取家鄉(xiāng)地址的車域作為家鄉(xiāng)車域；當(dāng)車輛獲取家鄉(xiāng)地址后，如果進(jìn)入一個(gè)新的車域4，它在新車域獲取的地址作為轉(zhuǎn)交地址，獲取轉(zhuǎn)交地址的車域作為外部車域。
[0105]車輛節(jié)點(diǎn)3在車域4內(nèi)行駛時(shí)，它的家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址保持不變；車輛節(jié)點(diǎn)3在家鄉(xiāng)車域4行駛時(shí),它的轉(zhuǎn)交地址等于家鄉(xiāng)地址。
[0106]上述基于車域的車載網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)可以有效減少地址配置頻率，延長地址壽命從而降低車輛節(jié)點(diǎn)的地址配置總代價(jià)和總延遲。
[0107]圖2為本發(fā)明所述的節(jié)點(diǎn)IPv6地址結(jié)構(gòu)示意圖。所述車載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的IPv6地址由三部分組成:第一部分是車域ID，它是全局路由前綴，一個(gè)全局路由前綴唯一標(biāo)識一個(gè)車域，一個(gè)車域中所有接入節(jié)點(diǎn)以及車輛的轉(zhuǎn)交地址的全局路由前綴都相同，其值等于車域內(nèi)的接入路由器的全局路由前綴；第二部分為接入節(jié)點(diǎn)ID，接入節(jié)點(diǎn)ID唯一標(biāo)識一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)，車輛節(jié)點(diǎn)從一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)獲取的IPv6地址的接入節(jié)點(diǎn)ID都相同，其值等于該接入節(jié)點(diǎn)的接入節(jié)點(diǎn)ID ;接入節(jié)點(diǎn)ID由兩部分組成:橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)是接入節(jié)點(diǎn)所在地址位置的橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)是接入節(jié)點(diǎn)所在地理位置的縱坐標(biāo)；第三部分為車輛ID，車輛ID唯一標(biāo)識一個(gè)車輛；接入路由器的接入節(jié)點(diǎn)ID和車輛ID為0，接入節(jié)點(diǎn)的車輛ID為O ;初始狀態(tài)下，接入路由器的IPv6地址預(yù)先配置。
[0108]上述地址結(jié)構(gòu)可以有效降低車輛節(jié)點(diǎn)的地址配置總代價(jià)和總延遲。
[0109]圖3為本發(fā)明所述的地址回收流程示意圖。與車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相同的接入節(jié)點(diǎn)稱為該車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)，與車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相同的接入節(jié)點(diǎn)稱為該車輛節(jié)點(diǎn)的外部接入節(jié)點(diǎn)。
[0110]接入節(jié)點(diǎn)和車輛節(jié)點(diǎn)定期廣播信標(biāo)消息；車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍后，接入節(jié)點(diǎn)采用現(xiàn)有定位技術(shù)(如AOA和RSSI)通過接收車輛節(jié)點(diǎn)廣播的信標(biāo)消息獲取與該車輛節(jié)點(diǎn)的距離和角度。
[0111]接入節(jié)點(diǎn)屬于K車域，K 2第k個(gè)車域由角區(qū)間[ak，ak+1]定義，KkI ;當(dāng)車輛節(jié)點(diǎn)與接入節(jié)點(diǎn)之間的距離趨于零(例如距離小于車道的寬度)時(shí)，則表明該車輛節(jié)點(diǎn)正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)從原來車域進(jìn)入一個(gè)新的車域，接入節(jié)點(diǎn)通過獲取與該車輛節(jié)點(diǎn)的角度獲取該車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的下一個(gè)車域；
[0112]如果車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍，則說明該車輛節(jié)點(diǎn)即將進(jìn)入下一個(gè)車域；車輛節(jié)點(diǎn)在下一個(gè)車域獲取轉(zhuǎn)交地址后，如果該車輛節(jié)點(diǎn)從家鄉(xiāng)車域進(jìn)入下一個(gè)車域，車輛節(jié)點(diǎn)則向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息；如果該車輛節(jié)點(diǎn)從外部車域進(jìn)入下一個(gè)車域，車輛節(jié)點(diǎn)則向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息；地址回收消息到達(dá)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)的路由過程為:
[0113]步驟101:開始。
[0114]步驟102:車輛節(jié)點(diǎn)根據(jù)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)的接入節(jié)點(diǎn)ID將距離家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)最近的車輛節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，然后將地址回收消息轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)。
[0115]步驟103:判斷下一跳節(jié)點(diǎn)是否重新分配回收消息中的地址空間，如果是，進(jìn)行步驟107，否則進(jìn)行步驟104。
[0116]步驟104:下一跳節(jié)點(diǎn)接收到地址回收消息后，選擇距離家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)最近的車輛節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，然后將地址回收消息轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)。
[0117]步驟105:重復(fù)步驟104，直到地址回收消息到達(dá)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)。
[0118]步驟106:家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)回收地址回收中的地址空間。
[0119]步驟107:結(jié)束。
[0120]通過上述地址回收算法，可以及時(shí)回收地址從而確保地址配置的成功率，從而降低地址配置延遲和代價(jià)。
[0121]圖4為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從鄰居車輛節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址的流程示意圖。本發(fā)明所述方法中，所述接入路由器定期廣播車域ID，接入節(jié)點(diǎn)收到接入路由器廣播的車域ID后將車域ID與自己所在位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)相結(jié)合獲得自己的IPv6地址。
[0122]接入節(jié)點(diǎn)獲取IPv6地址后定期廣播信標(biāo)消息。
[0123]車輛節(jié)點(diǎn)獲取IPv6地址后，廣播的信標(biāo)消息負(fù)載為家鄉(xiāng)地址、車輛節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前所在車域的可分配車輛ID空間的長度以及當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)。
[0124]車輛節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址前，通過偵聽鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息獲取所在車域的車域ID，然后車輛節(jié)點(diǎn)將自己的初始ID (如MAC地址)與車域ID相結(jié)合獲得臨時(shí)IPv6地址，、臨時(shí)IPv6地址的接入節(jié)點(diǎn)ID為O。
[0125]本發(fā)明所述方法中，如果車輛節(jié)點(diǎn)X收到兩個(gè)以上鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息，那么它選擇從信號最強(qiáng)且車輛ID空間不為O的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y獲取地址；假設(shè)車輛節(jié)點(diǎn)Y的車輛ID為L-l，L>1，可分配車輛ID空間為[L，U]，L和U為正整數(shù)，L〈U，那么車輛節(jié)點(diǎn)X從鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y獲取家鄉(xiāng)地址的過程為:
[0126]步驟201:開始。
[0127]步驟202:車輛節(jié)點(diǎn)X向鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址請求消息。
[0128]步驟203:鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址請求消息后，判斷自己是否即將進(jìn)入下一個(gè)車域且已經(jīng)獲取下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟204，否則進(jìn)行步驟205。
[0129]步驟204:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將[L-1，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟208。
[0130]步驟205:判斷車輛節(jié)點(diǎn)Y是否接收到一個(gè)地址回收消息且還沒有轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)，如果是，進(jìn)行步驟206，否則進(jìn)行步驟207。
[0131]步驟206:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，停止轉(zhuǎn)發(fā)地址回收消息并將地址回收消息負(fù)載中的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟208。
[0132]步驟207:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將車輛ID空間[,U]作為地
址響應(yīng)消息的負(fù)載，同時(shí)更新自己的車輛ID空間為[厶-1]。
[0133]步驟208:車輛節(jié)點(diǎn)Y將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X。
[0134]步驟209:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息負(fù)載中的地址空間下限作為自己的車輛ID，然后將車輛ID與車輛節(jié)點(diǎn)Y的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將剩余空間作為可分配車輛ID空間。
[0135]步驟210:結(jié)束。
[0136]上述地址配置過程可以有效延長地址壽命，從而避免地址回收操作而引起的額外代價(jià)和延遲，從而降低地址配置代價(jià)和延遲；。
[0137]圖5為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從鄰居接入節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址的流程示意圖。車輛節(jié)點(diǎn)X啟動(dòng)后，如果沒有收到鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息但是收到接入節(jié)點(diǎn)APl的信標(biāo)消息，那么車輛節(jié)點(diǎn)X通過下述過程從接入節(jié)點(diǎn)APl獲取家鄉(xiāng)地址:
[0138]步驟301:開始。
[0139]步驟302:車輛節(jié)點(diǎn)X向鄰居接入節(jié)點(diǎn)APl發(fā)送地址請求消息。
[0140]步驟303:接入節(jié)點(diǎn)APl收到地址請求消息后，首先判斷車輛節(jié)點(diǎn)X將要進(jìn)入的下一個(gè)車域，然后從相應(yīng)車域的地址池中隨機(jī)選取一段車輛ID空間[L，U]，L〈U，將該地址空間封裝在一個(gè)地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，同時(shí)將地址空間[L，U]標(biāo)記為已分配狀態(tài)。
[0141]步驟304:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址空間下限L作為車輛ID，并與接入節(jié)點(diǎn)APl的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將地址空間[L+1,U]作為車輛ID空間。[0142]步驟305:結(jié)束。
[0143]上述地址配置過程可以確保地址配置的成功率，并且有效降低地址配置代價(jià)和延遲。
[0144]圖6為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址的流程示意圖。本發(fā)明所述方法中，如果車輛節(jié)點(diǎn)X的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)沒有可分配車輛ID空間且車輛節(jié)點(diǎn)X的鄰居節(jié)點(diǎn)中沒有接入節(jié)點(diǎn)，那么車輛節(jié)點(diǎn)X根據(jù)收到的信標(biāo)消息的源地址獲取所在車域的接入節(jié)點(diǎn)的地址坐標(biāo)，然后選擇本車域內(nèi)距離自己最近的接入節(jié)點(diǎn)AP2獲取家鄉(xiāng)地址，過程如下:
[0145]步驟401:開始。
[0146]步驟402:車輛節(jié)點(diǎn)X向接入節(jié)點(diǎn)AP2發(fā)送地址請求消息，消息源地址為車輛節(jié)點(diǎn)X的臨時(shí)地址，該地址請求消息發(fā)送給距離接入節(jié)點(diǎn)AP2最近的下一跳節(jié)點(diǎn)。
[0147]步驟403:下一跳節(jié)點(diǎn)是否為接入節(jié)點(diǎn)AP2，如果是，則進(jìn)行步驟404，否則進(jìn)行步驟 405。
[0148]步驟404:接入節(jié)點(diǎn)AP2根據(jù)車輛節(jié)點(diǎn)X臨時(shí)地址的車域ID從相應(yīng)車域的地址池中隨機(jī)選取一段車輛ID地址空間[L2，U2]，L2〈U2，將地址空間[L2，U2]封裝在地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，將地址空間[L2，U2]標(biāo)記為已分配狀態(tài)，進(jìn)行步驟 413。
[0149]步驟405:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)收到該消息后，判斷自己是否即將進(jìn)入下一個(gè)車域且已經(jīng)獲取下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟406，否則進(jìn)行步驟407。
[0150]步驟406:下一跳 車輛節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將自己的車輛ID和對應(yīng)的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟411。
[0151]步驟407:判斷下一跳車輛節(jié)點(diǎn)是否接收到一個(gè)地址回收消息且還沒有轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)，如果是進(jìn)行步驟408，否則進(jìn)行步驟409。
[0152]步驟408:下一跳車輛構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，停止轉(zhuǎn)發(fā)地址回收消息并將地址回收消息負(fù)載中的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟411。
[0153]步驟409:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)是否有可分配車輛ID空間，如果是，進(jìn)行步驟410，否則進(jìn)行步驟412。
[0154]步驟410:下一跳車輛可分配車輛ID空間為[LI，Ul]，它構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將車輛ID空間[L1+2U1 ,Ul]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，同時(shí)將自己的車輛ID空間更新為
[L1-1]，進(jìn)行步驟 411。
[0155]步驟411:下一跳車輛將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，進(jìn)行步驟413.[0156]步驟412:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)將地址請求消息發(fā)送到距離接入節(jié)點(diǎn)ΑΡ2最近的下一跳車輛節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行步驟403。
[0157]步驟413:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息負(fù)載中的地址空間下限作為自己的車輛ID，然后將車輛ID與地址響應(yīng)消息源地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將剩余空間作為可分配車輛ID空間。
[0158]步驟414:結(jié)束。[0159]上述地址配置過程可以確保地址配置的成功率。
[0160]圖7為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)交換轉(zhuǎn)交地址的流程示意圖。本發(fā)明所述方法中，車輛節(jié)點(diǎn)X配置家鄉(xiāng)地址后，如果它進(jìn)入一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍，則表示要進(jìn)入一個(gè)新的車域，車輛節(jié)點(diǎn)X通過配置轉(zhuǎn)交地址以確保通信的正確性；
[0161]當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)檢測到一個(gè)已配置家鄉(xiāng)地址的車輛節(jié)點(diǎn)正在經(jīng)過自己進(jìn)入一個(gè)新的車域時(shí)，接入節(jié)點(diǎn)通過該車輛節(jié)點(diǎn)廣播的信標(biāo)消息獲取該車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的下一個(gè)車域的車域ID，并采用三元組〈家鄉(xiāng)地址，轉(zhuǎn)交地址，下一個(gè)車域的車域ID>來標(biāo)識該車輛節(jié)點(diǎn)，并將該三元組作為信標(biāo)消息負(fù)載進(jìn)行廣播。
[0162]本發(fā)明所述方法中，如果車輛節(jié)點(diǎn)X檢測到自己正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VDl向外部車域VD2行駛，而車輛節(jié)點(diǎn)Y正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VD2向外部車域VDl行駛，那么車輛節(jié)點(diǎn)X進(jìn)行如下操作獲取新車域的轉(zhuǎn)交地址:
[0163]步驟501:開始。
[0164]步驟502:車輛節(jié)點(diǎn)X向車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址交換消息，消息負(fù)載為可分配的車輛ID空間以及下一個(gè)外部車域VD2的車域ID。
[0165]步驟503:車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址交換消息后，通過車輛節(jié)點(diǎn)X的轉(zhuǎn)交地址得到車輛節(jié)點(diǎn)X即將離開的車域是它即將進(jìn)入的車域，消息負(fù)載中下一個(gè)外部車域VD2是自己當(dāng)前所在車域，車輛節(jié)點(diǎn)Y向車輛節(jié)點(diǎn)X返回地址確認(rèn)消息，消息負(fù)載為可分配的車輛ID空間，同時(shí)將車輛節(jié)點(diǎn)X的轉(zhuǎn)交地址以及車輛ID空間設(shè)置為自己的轉(zhuǎn)交地址和車輛ID空間。
[0166]步驟504:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址確認(rèn)消息后，將車輛節(jié)點(diǎn)Y的轉(zhuǎn)交地址以及車輛ID空間設(shè)置為自己的轉(zhuǎn)交地址和車輛ID空間。
[0167]步驟505:結(jié)束。
[0168]上述地址配置過程在一次信息交互中同時(shí)配置兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址，同時(shí)無需進(jìn)行地址回收操作，因此提高了地址配置效率，降低了網(wǎng)絡(luò)流量，提高了網(wǎng)絡(luò)性能。
[0169]圖8為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從鄰居車輛節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址的流程示意圖。本發(fā)明所述方法中，車輛節(jié)點(diǎn)X檢測到自己正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VDl向外部車域VD2行駛，如果沒有車輛正在經(jīng)過APl從外部車域VD2向外部車域VDl行駛且車輛節(jié)點(diǎn)Y正在經(jīng)過APl從外部車域VD2向外部車域VD3行駛，如果車輛節(jié)點(diǎn)Y的車輛ID為L，地址空間為[L+1，U]，那么車輛節(jié)點(diǎn)X通過下述過程獲取轉(zhuǎn)交地址:
[0170]步驟601:開始。
[0171]步驟602:車輛節(jié)點(diǎn)X向車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址請求消息，消息負(fù)載為下一個(gè)車域VD2的車域ID。
[0172]步驟603:車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址請求消息后，判斷自己是否獲得在下一個(gè)車域VD3的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟604，否則進(jìn)行步驟605。
[0173]步驟604:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建地址響應(yīng)消息，將地址空間[L，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟606。
[0174]步驟605:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建地址響應(yīng)消息，將地址空間[L+1，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載。
[0175]步驟606:車輛節(jié)點(diǎn)Y將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，消息的源地址為車輛節(jié)點(diǎn)Y在車域VD2的地址。[0176]步驟607:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息中的車輛ID空間的下限作為自己的車輛ID，然后與車輛節(jié)點(diǎn)Y的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合獲得自己在車域VD2的轉(zhuǎn)交地址，剩余空間作為可分配車輛ID空間。
[0177]步驟608:結(jié)束。
[0178]上述地址配置過程在車輛節(jié)點(diǎn)X獲取轉(zhuǎn)交地址的同時(shí)有效避免了車輛節(jié)點(diǎn)Y進(jìn)行地址回收操作，因此增強(qiáng)了地址配置性能，降低了網(wǎng)絡(luò)流量，提高了網(wǎng)絡(luò)性能。
[0179]圖9為本發(fā)明所述的車輛節(jié)點(diǎn)從鄰居接入節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址的流程示意圖。本發(fā)明所述方法中，車輛節(jié)點(diǎn)X通過接入節(jié)點(diǎn)APl進(jìn)入一個(gè)新的車域時(shí)，如果車輛節(jié)點(diǎn)X沒發(fā)現(xiàn)可以交換或者申請轉(zhuǎn)交地址的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)，那么車輛節(jié)點(diǎn)X從接入節(jié)點(diǎn)APl獲取IPv6地址，過程為:
[0180]步驟701:開始；
[0181]步驟702:判斷車輛節(jié)點(diǎn)X的下一個(gè)車域是否為家鄉(xiāng)車域，如果是，進(jìn)行步驟703，否則進(jìn)行步驟704。
[0182]步驟703:車輛節(jié)點(diǎn)X將轉(zhuǎn)交地址設(shè)置為自己的家鄉(xiāng)地址，進(jìn)行步驟707。
[0183]步驟704:車輛節(jié)點(diǎn)X向接入節(jié)點(diǎn)APl發(fā)送地址請求消息，消息負(fù)載為下一個(gè)車域的車域ID。
[0184]步驟705:接入節(jié)點(diǎn)APl收到地址請求消息后，從下一個(gè)車域的地址池中選取一段地址空間[L，U]，L〈U，將地址空間[L，U]封裝在地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，同時(shí)將地址空間[L，U]標(biāo)記為已分配狀態(tài)。
[0185]步驟706:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將L作為車輛ID，并與接入節(jié)點(diǎn)APl的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將地址空間[L+1，U]作為可分配車輛ID空間。
[0186]步驟707:結(jié)束。
[0187]上述地址配置過程可以保證車輛節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址的成功率。
[0188]車輛節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址后，定期向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址更新消息，消息負(fù)載為家鄉(xiāng)地址對應(yīng)的可分配車輛ID空間；如果家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到車輛節(jié)點(diǎn)的地址更新消息，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址以及相應(yīng)的車輛ID空間；如果車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址的車輛ID為L，家鄉(xiāng)地址空間為[L+1，U]，在該車輛節(jié)點(diǎn)獲取了下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址即將脫離家鄉(xiāng)車域后，該車輛節(jié)點(diǎn)向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息，消息負(fù)載為該車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址空間[L+1，U];家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)收到地址回收消息后，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址空間[L+1, U]，但是不回收其家鄉(xiāng)地址的車輛ID從而確保家鄉(xiāng)地址的唯一‘丨生；
[0189]車輛節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址后，定期向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址更新消息，消息負(fù)載為轉(zhuǎn)交地址對應(yīng)的可分配車輛ID空間；如果外部接入節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到車輛節(jié)點(diǎn)的地址更新消息，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址以及對應(yīng)的車輛ID空間；假設(shè)車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址的車輛ID為L，轉(zhuǎn)交地址空間為[L+1，U]，且該車輛節(jié)點(diǎn)獲取了下一個(gè)車域的地址即將脫離所在外部車域，如果該車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址和響應(yīng)的車輛ID空間沒有分配給其他節(jié)點(diǎn)，那么該車輛節(jié)點(diǎn)向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息，消息負(fù)載為轉(zhuǎn)交車輛ID空間[L, U];外部接入節(jié)點(diǎn)收到地址回收消息后，回收車輛節(jié)點(diǎn)的車輛ID空間[L，U]。
[0190]上述地址回收過程可以有效提高地址配置成功率。[0191]綜上所述，本發(fā)明提供了一種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，所述地址配置方法可以為移動(dòng)速度快的車輛節(jié)點(diǎn)快速配置IP地址，從而確保了路由的正確性，減少了丟包率，提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。本發(fā)明可應(yīng)用于道路路況監(jiān)測、車輛管理等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0192]實(shí)施例1
[0193]基于表1的仿真參數(shù)，本實(shí)施例模擬了本發(fā)明中方法，性能分析如下:當(dāng)速度增加時(shí),地址配置的頻率隨之增加，因此地址配置總代價(jià)和總延遲隨著速度增加而增加。本實(shí)施例中，由于節(jié)點(diǎn)獲取和釋放地址的頻率增加，因此車輛節(jié)點(diǎn)通過鄰居節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址的頻率增加，車輛節(jié)點(diǎn)通過鄰居節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址，因此地址配置代價(jià)和延遲小，平均地址配置代價(jià)為12,平均地址配置延遲為100ms。本實(shí)施例由于采用車域的體系結(jié)構(gòu)，因此地址配置頻率小，此外，基于該體系結(jié)構(gòu)中，本實(shí)施例采用了地址交換和直接分配回收的地址，因此延長了地址壽命，地址壽命大約為2s。
[0194]表1仿真參數(shù)
[0195]
【權(quán)利要求】
1.一種下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述車載網(wǎng)包括三種節(jié)點(diǎn):接入路由器，接入節(jié)點(diǎn)和車輛節(jié)點(diǎn)；接入路由器連接到下一代互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)，接入節(jié)點(diǎn)與一個(gè)以上接入路由器相連，將與一個(gè)接入路由器相連的所有接入節(jié)點(diǎn)圍成的一個(gè)封閉區(qū)域作為車域，接入節(jié)點(diǎn)為固定節(jié)點(diǎn)，同時(shí)屬于一個(gè)以上的車域；車輛節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)后，將獲取的第一個(gè)地址作為家鄉(xiāng)地址,獲取家鄉(xiāng)地址的車域作為家鄉(xiāng)車域；當(dāng)車輛獲取家鄉(xiāng)地址后，如果進(jìn)入一個(gè)新的車域，它在新車域獲取的地址作為轉(zhuǎn)交地址，獲取轉(zhuǎn)交地址的車域作為外部車域； 車輛在車域內(nèi)行駛時(shí)，它的家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址保持不變；車輛在家鄉(xiāng)車域行駛時(shí)，它的轉(zhuǎn)交地址等于家鄉(xiāng)地址； 所述車載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的IPv6地址由三部分組成:第一部分是車域ID，它是全局路由前綴，一個(gè)全局路由前綴唯一標(biāo)識一個(gè)車域，一個(gè)車域中所有接入節(jié)點(diǎn)以及車輛的轉(zhuǎn)交地址的全局路由前綴都相同，其值等于車域內(nèi)的接入路由器的全局路由前綴；第二部分為接入節(jié)點(diǎn)ID,接入節(jié)點(diǎn)ID唯一標(biāo)識一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)，車輛節(jié)點(diǎn)從一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)獲取的IPv6地址的接入節(jié)點(diǎn)ID都相同，其值等于該接入節(jié)點(diǎn)的接入節(jié)點(diǎn)ID ;接入節(jié)點(diǎn)ID由兩部分組成:橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)是接入節(jié)點(diǎn)所在地址位置的橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)是接入節(jié)點(diǎn)所在地理位置的縱坐標(biāo)；第三部分為車輛ID，車輛ID唯一標(biāo)識一個(gè)車輛；接入路由器的接入節(jié)點(diǎn)ID和車輛ID為O，接入節(jié)點(diǎn)的車輛ID為O ;初始狀態(tài)下，接入路由器的IPv6地址預(yù)先配置； 與車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相同的接入節(jié)點(diǎn)稱為該車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)，與車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相同的接入節(jié)點(diǎn)稱為該車輛節(jié)點(diǎn)的外部接入節(jié)點(diǎn)； 接入節(jié)點(diǎn)和車輛節(jié)點(diǎn)定期廣播信標(biāo)消息；車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍后，接入節(jié)點(diǎn)通過接收車輛節(jié)點(diǎn)廣播的信標(biāo)消息獲取與該車輛節(jié)點(diǎn)的距離和角度； 接入節(jié)點(diǎn)屬于K車域，K > 2第k個(gè)車域由角區(qū)間[ak，ak+1]定義，K ^ k ^ I ;當(dāng)車輛節(jié)點(diǎn)與接入節(jié)點(diǎn)之間 的 距離趨于零時(shí)，則表明該車輛節(jié)點(diǎn)正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)從原來車域進(jìn)入一個(gè)新的車域，接入節(jié)點(diǎn)通過獲取與該車輛節(jié)點(diǎn)的角度獲取該車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的下一個(gè)車域； 如果車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍，則說明該車輛節(jié)點(diǎn)即將進(jìn)入下一個(gè)車域；車輛節(jié)點(diǎn)在下一個(gè)車域獲取轉(zhuǎn)交地址后，如果該車輛節(jié)點(diǎn)從家鄉(xiāng)車域進(jìn)入下一個(gè)車域，車輛節(jié)點(diǎn)則向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息；如果該車輛節(jié)點(diǎn)從外部車域進(jìn)入下一個(gè)車域，車輛節(jié)點(diǎn)則向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息；地址回收消息到達(dá)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)的路由過程為: 步驟101:開始； 步驟102:車輛節(jié)點(diǎn)根據(jù)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)的接入節(jié)點(diǎn)ID將距離家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)最近的車輛節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，然后將地址回收消息轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)； 步驟103:判斷下一跳節(jié)點(diǎn)是否重新分配回收消息中的地址空間，如果是，進(jìn)行步驟，107，否則進(jìn)行步驟104; 步驟104:下一跳節(jié)點(diǎn)接收到地址回收消息后，選擇距離家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)最近的車輛節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，然后將地址回收消息轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)；步驟105:重復(fù)步驟104，直到地址回收消息到達(dá)家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)； 步驟106:家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)或者外部接入節(jié)點(diǎn)回收地址回收中的地址空間； 步驟107:結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述接入路由器定期廣播車域ID，接入節(jié)點(diǎn)收到接入路由器廣播的車域ID后將車域ID與自己所在位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)相結(jié)合獲得自己的IPv6地址； 接入節(jié)點(diǎn)獲取IPv6地址后定期廣播信標(biāo)消息； 車輛節(jié)點(diǎn)獲取IPv6地址后，廣播的信標(biāo)消息負(fù)載為家鄉(xiāng)地址、車輛節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前所在車域的可分配車輛ID空間的長度以及當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)； 車輛節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址前，通過偵聽鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息獲取所在車域的車域ID,然后車輛節(jié)點(diǎn)將自己的初始ID與車域ID相結(jié)合獲得臨時(shí)IPv6地址，臨時(shí)IPv6地址的接入節(jié)點(diǎn)ID為O。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，如果車輛節(jié)點(diǎn)X收到兩個(gè)以上鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息，那么它選擇從信號最強(qiáng)且車輛ID空間不為O的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y獲取地址；假設(shè)車輛節(jié)點(diǎn)Y的車輛ID為L-1，L>1，可分配車輛ID空間為[L，U]，L和U為正整數(shù)，L〈U，那么車輛節(jié)點(diǎn)X從鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y獲取家鄉(xiāng)地址的過程為: 步驟201:開始； 步驟202:車輛節(jié)點(diǎn)X向鄰.居車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址請求消息； 步驟203:鄰居車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址請求消息后，判斷自己是否即將進(jìn)入下一個(gè)車域且已經(jīng)獲取下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟204，否則進(jìn)行步驟205 ； 步驟204:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將[L-1，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟208 ； 步驟205:判斷車輛節(jié)點(diǎn)Y是否接收到一個(gè)地址回收消息且還沒有轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)，如果是，進(jìn)行步驟206，否則進(jìn)行步驟207 ； 步驟206:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，停止轉(zhuǎn)發(fā)地址回收消息并將地址回收消息負(fù)載中的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟208 ；



T+ U 步驟207:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將車輛ID空間[]一，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，同時(shí)更新自己的車輛ID空間為K,-1]; 步驟208:車輛節(jié)點(diǎn)Y將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X ； 步驟209:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息負(fù)載中的地址空間下限作為自己的車輛ID，然后將車輛ID與車輛節(jié)點(diǎn)Y的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將剩余空間作為可分配車輛ID空間； 步驟210:結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，車輛節(jié)點(diǎn)X啟動(dòng)后，如果沒有收到鄰居車輛節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)消息但是收到接入節(jié)點(diǎn)APl的信標(biāo)消息，那么車輛節(jié)點(diǎn)X通過下述過程從接入節(jié)點(diǎn)APl獲取家鄉(xiāng)地址: 步驟301:開始；步驟302:車輛節(jié)點(diǎn)X向鄰居接入節(jié)點(diǎn)APl發(fā)送地址請求消息； 步驟303:接入節(jié)點(diǎn)APl收到地址請求消息后，首先判斷車輛節(jié)點(diǎn)X將要進(jìn)入的下一個(gè)車域，然后從相應(yīng)車域的地址池中隨機(jī)選取一段車輛ID空間[L，U]，L〈U，將該地址空間封裝在一個(gè)地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，同時(shí)將地址空間[L，U]標(biāo)記為已分配狀態(tài)； 步驟304:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址空間下限L作為車輛ID，并與接入節(jié)點(diǎn)APl的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將地址空間[L+1，U]作為車輛ID空間；
步驟305:結(jié)束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，如果車輛節(jié)點(diǎn)X的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)沒有可分配車輛ID空間且車輛節(jié)點(diǎn)X的鄰居節(jié)點(diǎn)中沒有接入節(jié)點(diǎn)，那么車輛節(jié)點(diǎn)X根據(jù)收到的信標(biāo)消息的源地址獲取所在車域的接入節(jié)點(diǎn)的地址坐標(biāo)，然后選擇本車域內(nèi)距離自己最近的接入節(jié)點(diǎn)AP2獲取家鄉(xiāng)地址，過程如下: 步驟401:開始； 步驟402:車輛節(jié)點(diǎn)X向接入節(jié)點(diǎn)AP2發(fā)送地址請求消息，消息源地址為車輛節(jié)點(diǎn)X的臨時(shí)地址，該地址請求消息發(fā)送給距離接入節(jié)點(diǎn)AP2最近的下一跳節(jié)點(diǎn)； 步驟403:下一跳節(jié)點(diǎn)是否為接入節(jié)點(diǎn)AP2，如果是，則進(jìn)行步驟404，否則進(jìn)行步驟405 ； 步驟404:接入節(jié)點(diǎn)AP2根據(jù)車輛節(jié)點(diǎn)X臨時(shí)地址的車域ID從相應(yīng)車域的地址池中隨機(jī)選取一段車輛ID地址空間[L2，U2]，L2〈U2，將地址空間[L2，U2]封裝在地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，將地址空間[L2，U2]標(biāo)記為已分配狀態(tài)，進(jìn)行步驟413 ； 步驟405:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)收到該消息后，判斷自己是否即將進(jìn)入下一個(gè)車域且已經(jīng)獲取下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟406，否則進(jìn)行步驟407 ； 步驟406:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將自己的車輛ID和對應(yīng)的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟411 ； 步驟407:判斷下一跳車輛節(jié)點(diǎn)是否接收到一個(gè)地址回收消息且還沒有轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)，如果是進(jìn)行步驟408，否則進(jìn)行步驟409 ； 步驟408:下一跳車輛構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，停止轉(zhuǎn)發(fā)地址回收消息并將地址回收消息負(fù)載中的地址空間作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟411 ； 步驟409:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)是否有可分配車輛ID空間，如果是，進(jìn)行步驟410，否則進(jìn)行步驟412 ； 步驟410:如果下一跳車輛可分配車輛ID空間為[LI，Ul]，那么它構(gòu)建一個(gè)地址響應(yīng)消息，將車輛ID空間[Ll+2Ul ,VI]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，同時(shí)將自己的車輛ID空間更
Τ1 LI+ Ul新為[II，~---1]; 步驟411:下一跳車輛將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，進(jìn)行步驟413 ；步驟412:下一跳車輛節(jié)點(diǎn)將地址請求消息發(fā)送到距離接入節(jié)點(diǎn)AP2最近的下一跳車輛節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行步驟403 ； 步驟413:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息負(fù)載中的地址空間下限作為自己的車輛ID，然后將車輛ID與地址響應(yīng)消息源地址的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將剩余空間作為可分配車輛ID空間； 步驟414:結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，車輛節(jié)點(diǎn)X配置家鄉(xiāng)地址后，如果它進(jìn)入一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的通信范圍，則表示要進(jìn)入一個(gè)新的車域，車輛節(jié)點(diǎn)X通過配置轉(zhuǎn)交地址以確保通信的正確性； 當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)檢測到一個(gè)已配置家鄉(xiāng)地址的車輛節(jié)點(diǎn)正在經(jīng)過自己進(jìn)入一個(gè)新的車域時(shí)，接入節(jié)點(diǎn)通過該車輛節(jié)點(diǎn)廣播的信標(biāo)消息獲取該車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的下一個(gè)車域的車域ID,并采用三元組〈家鄉(xiāng)地址，轉(zhuǎn)交地址，下一個(gè)車域的車域ID>來標(biāo)識該車輛節(jié)點(diǎn)，并將該三元組作為信標(biāo)消息負(fù)載進(jìn)行廣播。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，如果車輛節(jié)點(diǎn)X檢測到自己正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VDl向外部車域VD2行駛，而車輛節(jié)點(diǎn)Y正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VD2向外部車域VDl行駛，那么車輛節(jié)點(diǎn)X進(jìn)行如下操作獲取新車域的轉(zhuǎn)交地址: 步驟501:開始； 步驟502:車輛節(jié)點(diǎn)X向車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址交換消息，消息負(fù)載為可分配的車輛ID空間以及下一個(gè)外部車域VD2的車域ID ； 步驟503:車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址交換消息后，通過車輛節(jié)點(diǎn)X的轉(zhuǎn)交地址得到車輛節(jié)點(diǎn)X即將離開的車域是它即將進(jìn)入的車域，消息負(fù)載中下一個(gè)外部車域VD2是自己當(dāng)前所在車域，車輛節(jié)點(diǎn)Y向車輛節(jié)點(diǎn)X返回地址確認(rèn)消息，消息負(fù)載為可分配的車輛ID空間，同時(shí)將車輛節(jié)點(diǎn)X的轉(zhuǎn)交地址以及車輛ID空間設(shè)置為自己的轉(zhuǎn)交地址和車輛ID空間； 步驟504:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址確認(rèn)消息后，將車輛節(jié)點(diǎn)Y的轉(zhuǎn)交地址以及車輛ID空間設(shè)置為自己的轉(zhuǎn)交地址和車輛ID空間； 步驟505:結(jié)束。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，車輛節(jié)點(diǎn)X檢測到自己正在經(jīng)過接入節(jié)點(diǎn)APl從外部車域VDl向外部車域VD2行駛，如果沒有車輛正在經(jīng)過APl從外部車域VD2向外部車域VDl行駛且車輛節(jié)點(diǎn)Y正在經(jīng)過APl從外部車域VD2向外部車域VD3行駛，如果車輛節(jié)點(diǎn)Y的車輛ID為L，地址空間為[L+1，U]，那么車輛節(jié)點(diǎn)X通過下述過程獲取轉(zhuǎn)交地址: 步驟601:開始； 步驟602:車輛節(jié)點(diǎn)X向車輛節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送地址請求消息，消息負(fù)載為下一個(gè)車域VD2的車域ID ； 步驟603:車輛節(jié)點(diǎn)Y收到地址請求消息后，判斷自己是否獲得在下一個(gè)車域VD3的轉(zhuǎn)交地址，如果是，進(jìn)行步驟604，否則進(jìn)行步驟605 ； 步驟604:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建地址響應(yīng)消息，將地址空間[L，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載，進(jìn)行步驟606 ；步驟605:車輛節(jié)點(diǎn)Y構(gòu)建地址響應(yīng)消息，將地址空間[L+1，U]作為地址響應(yīng)消息的負(fù)載； 步驟606:車輛節(jié)點(diǎn)Y將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，消息的源地址為車輛節(jié)點(diǎn)Y在車域VD2的地址； 步驟607:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將地址響應(yīng)消息中的車輛ID空間的下限作為自己的車輛ID，然后與車輛節(jié)點(diǎn)Y的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合獲得自己在車域VD2的轉(zhuǎn)交地址，剩余空間作為可分配車輛ID空間； 步驟608:結(jié)束。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，車輛節(jié)點(diǎn)X通過接入節(jié)點(diǎn)APl進(jìn)入一個(gè)新的車域時(shí)，如果車輛節(jié)點(diǎn)X沒發(fā)現(xiàn)可以交換或者申請轉(zhuǎn)交地址的鄰居車輛節(jié)點(diǎn)，那 么車輛節(jié)點(diǎn)X從接入節(jié)點(diǎn)APl獲取IPv6地址，過程為: 步驟701:開始； 步驟702:判斷車輛節(jié)點(diǎn)X的下一個(gè)車域是否為家鄉(xiāng)車域，如果是，進(jìn)行步驟703，否則進(jìn)行步驟704 ； 步驟703:車輛節(jié)點(diǎn)X將轉(zhuǎn)交地址設(shè)置為自己的家鄉(xiāng)地址，進(jìn)行步驟707 ； 步驟704:車輛節(jié)點(diǎn)X向接入節(jié)點(diǎn)APl發(fā)送地址請求消息，消息負(fù)載為下一個(gè)車域的車域ID ； 步驟705:接入節(jié)點(diǎn)APl收到地址請求消息后，從下一個(gè)車域的地址池中選取一段地址空間[L，U]，L〈U，將地址空間[L，U]封裝在地址響應(yīng)消息中，將地址響應(yīng)消息發(fā)送給車輛節(jié)點(diǎn)X，同時(shí)將地址空間[L，U]標(biāo)記為已分配狀態(tài)； 步驟706:車輛節(jié)點(diǎn)X收到地址響應(yīng)消息后，將L作為車輛ID，并與接入節(jié)點(diǎn)APl的車域ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合得到自己的家鄉(xiāng)地址，同時(shí)將地址空間[L+1，U]作為可分配車輛ID空間； 步驟707:結(jié)束。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代車載網(wǎng)地址配置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，車輛節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址后，定期向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址更新消息，消息負(fù)載為家鄉(xiāng)地址對應(yīng)的可分配車輛ID空間；如果家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到車輛節(jié)點(diǎn)的地址更新消息，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址以及相應(yīng)的車輛ID空間；如果車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址的車輛ID為L，家鄉(xiāng)地址空間為[L+1，U]，在該車輛節(jié)點(diǎn)獲取了下一個(gè)車域的轉(zhuǎn)交地址即即將脫離家鄉(xiāng)車域后，該車輛節(jié)點(diǎn)向家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息，消息負(fù)載為該車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址空間[L+1，U];家鄉(xiāng)接入節(jié)點(diǎn)收到地址回收消息后，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址空間[L+1, U]，但是不回收其家鄉(xiāng)地址的車輛ID從而確保家鄉(xiāng)地址的唯一'丨生； 車輛節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址后，定期向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址更新消息，消息負(fù)載為轉(zhuǎn)交地址對應(yīng)的可分配車輛ID空間；如果外部接入節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到車輛節(jié)點(diǎn)的地址更新消息，則回收車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址以及對應(yīng)的車輛ID空間；假設(shè)車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址的車輛ID為L，轉(zhuǎn)交地址空間為[L+1，U]，且該車輛節(jié)點(diǎn)獲取了下一個(gè)車域的地址即即將脫離所在外部車域，如果該車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址和響應(yīng)的車輛ID空間沒有分配給其他節(jié)點(diǎn)，那么該車輛節(jié)點(diǎn)向外部接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址回收消息，消息負(fù)載為轉(zhuǎn)交車輛ID空間[L, U];外部接入節(jié)點(diǎn)收到地址回收消息后，回收車輛節(jié)點(diǎn)的車輛ID空間[L，U]。
【文檔編號】H04W8/26GK103475752SQ201310447032
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】王曉喃, 閆海英 申請人:常熟理工學(xué)院