一种基于定位信息的无线网络通信实现方法技术

本发明专利技术公开了一种基于定位信息的无线网络通信实现方法，所述无线网络根据地理坐标划分为一个以上移动自组网，一个移动自组网内包括一个以上的移动节点，所有连通的移动节点构成一个子网，一个移动自组网由一个以上子网构成。所述无线网络通过本发明专利技术所提供的实现方法可从距离最近的节点快速获取数据，缩短数据获取延迟和代价，降低数据包丢失率，提高服务质量，本发明专利技术可应用于道路路况监测、车辆管理等领域，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线网络通信实现方法，尤其涉及的是一种基于定位信息的无线 网络通信实现方法。
技术介绍
无线网络作为一种新型通信网络，能够实现节点与节点之间的多跳无线通信。随 着无线网络技术的不断发展以及各种新应用的不断涌现，迫切需要无线网络能够接入互联 网以满足用户急剧增长的应用需求。 无线网络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，无线网络接入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无线网络通过接入基于IPv6的互联网获取网络服务的模 式并定义了相应的协议栈，但是由于无线网络的体系结构与IPv6网络不同，现有的接入方 法具有一些局限性。因此需要提出一种无线网络的通信实现方法，从而降低数据丢失率，提 高服务质量。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术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 位信息的无线网络通信实现方法。 技术方案：本专利技术公开了，所述无线 网络根据地理坐标划分为一个以上移动自组网，每个移动自组网覆盖的面积为长方形，移 动自组网所覆盖的面积的两条对角线的交点称为该移动自组网的中心节点，其地理坐标为 (x，y)，每个移动自组网由横坐标区间，和纵坐标区间来标识，w为移 动自组网的宽，1为移动自组网的长度；wl取值范围可以设置为, 1取值范围可 以设置为。 -个移动自组网内包括一个以上的移动节点，所有移动节点构成一个子网，一个 移动自组网由一个以上子网构成； 每个移动自组网包含一个接入路由器，每个子网包含一个接入节点，移动自组网 通过该接入路由器接入到互联网，一个移动自组网内的所有接入节点与该接入路由器相 连，每个接入节点的地理坐标具有唯一性；移动节点具有路由和转发功能； 每个接入路由器由一个全局IPv6地址标识，标识一个接入路由器的全局IPv6地 址由五部分构成，第一部分和第二部分为32比特的网络横坐标域和32比特的网络纵坐标 域，其值等于移动自组网中心节点的地理横坐标和纵坐标；第三部分和第四部分16比特的 长度域和16比特的宽度域，其值为移动自组网所覆盖面积的长度和宽度；第五部分为32比 特的预留域，其值为0; 每个接入节点由一个全局IPv6地址标识，标识一个接入节点的全局IPv6地址由 五部分构成，第一部分和第二部分为32比特的网络横坐标域和32比特的网络纵坐标域， 其值等于接入节点所在移动自组网中心节点的地理横坐标和纵坐标；第三部分和第四部分 16比特的接入节点横坐标域和16比特的接入节点纵坐标域，其值为接入节点所在地理位 置的地理横坐标和地理纵坐标；第五部分为32比特的预留域，其值为0 ; 当移动节点与其他移动自组网中的节点通信时，该移动节点由全局IPv6地址标 识；当移动节点与同一个移动自组网但是不同子网的节点通信时，该移动节点由移动自组 网本地地址标识，当移动节点与同一个子网内的节点通信时，该移动节点由子网本地地址 标识； 移动节点的全局IPv6地址由五部分构成，第一部分和第二部分为32比特的网络 横坐标域和32比特的网络纵坐标域，其值等于接入节点所在移动自组网中心节点的地理 横坐标和纵坐标；第三部分和第四部分16比特的接入节点横坐标域和16比特的接入节点 纵坐标域，其值为接入节点所在地理位置的地理横坐标和地理纵坐标；第五部分为32比特 的节点ID，该节点ID具有全球唯一性； 移动节点的移动自组网本地地址由四部分构成，第一部分为64比特的预留域，其 值为〇 ;第二部分和第三部分为16比特的接入节点横坐标域和16比特的接入节点纵坐标 域，其值为移动节点所在子网的接入节点的地理横坐标和地理纵坐标；第四部分为32比特 的节点ID，该节点ID具有全球唯一性； 移动节点的子网本地地址由两部分构成，第一部分为96比特的预留域，其值为0 ; 第二部分为32比特的节点ID，该节点ID具有全球唯一性； 节点ID的设置空间为;当无线网络划分为K个移动自组网时，第k移动 自组网中的节点ID设置空间P k如公式（1)所示，I < k < K，每个移动自组网的节点ID空 间由接入路由器来统一维护，即记录各个节点ID是否已分配； 当移动节点启动后，它向所在移动自组网的接入路由器发送地址请求消息，接入 路由器收到地址请求消息后，向移动节点返回一个地址响应消息，该地址响应消息负载为 最小未分配的节点ID，然后接入路由器将分配给移动节点的节点ID标记为已分配状态；移 动节点收到地址响应消息后，保存该节点ID，在整个生命周期内，移动节点的节点ID不变； 移动节点通过数据地址获取一个地理坐标的数据，数据地址由四部分构成，第一 部分为32比特的节点ID域，其值为目标移动节点的节点ID ;第二部分和第三部分为16比 特的数据横坐标域和16比特的数据纵坐标域，数据横坐标和数据纵坐标标识数据产生的 地理位置，第四部分为数据ID域，一个数据ID定义一种数据类型，其值为与数据横坐标域 和数据纵坐标域所标识的地理位置相关的数据类型，例如，由（X，y)坐标标识的地理位置 的温度。例如数据ID值为1的数据类型为温度信息，数据ID为2的数据类型为空气污染 度信息等。 通过上述网络体系结构和地址结构，移动节点可以从距离最近的移动节点获取数 据，因此降低了数据获取延迟和代价。如果本地网络没有数据，那么移动节点可以从其他远 程网络获取数据，因此提高了数据获取的成功率。 本专利技术所述方法中，每个接入节点和移动节点各自维护一个数据索引表，该数据 索引表的表项包含四个域：数据ID域，地理坐标域，节点域和生存时间域；其中，节点域的 值为保存相应数据的移动节点的节点ID，即保存由地理坐标域和数据ID域所标识的数据 的移动节点的节点ID，例如，保存地理坐标（x，y)的数据ID为1的数据的移动节点的节点 ID ； 每个接入路由器维护一个数据索引表，该数据索引表的表项包含四个域：数据ID 域，地理坐标域，子网域和生存时间域；其中，子网域的值为保存相应数据的移动节点所在 子网的接入节点的地理坐标，即保存由地理坐标域和数据ID域所标识的数据的移动节点 所在子网的接入节点的地理坐标。 本专利技术所述方法中，如果移动节点Nl的地理坐标为（xN1，yN1)，位于子网Sl中，子 网Sl的接入节点为APl，子网Sl位于移动自组网Ml内，移动自组网Ml的接入路由器为 ARl，移动节点Nl通过下述过程产生数据ID为c的数据： 步骤101 :开始； 步骤102 :移动节点Nl将广播范围h设置为初始值H，例如H值可以设置为3,然 后广播一个资源请求消息，资源请求消息源地址为移动节点Nl的子网本地地址，负载为广 播范围h和数据ID值c，该消息每转发一次，广播范围h递减1 ; 步骤103 :任意一个接收到资源请求消息的移动节点判断自己是否能产生数据ID 值c所标识的数据，如果是进行步骤104,否则进行步骤105 ; 步骤104 :接收到资源请求消息的移动节点返回一个资源响应消息，资源响应消 息负载为产生的数据，进行步骤107 ; 步骤105 :接收到资源请求消息的移动节点判本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于定位信息的无线网络通信实现方法，其特征在于，所述无线网络根据地理坐标划分为一个以上移动自组网，每个移动自组网覆盖的面积为长方形，移动自组网所覆盖的面积的两条对角线的交点称为该移动自组网的中心节点，其地理坐标为(x,y)，每个移动自组网由横坐标区间[x‑w,x+w]，和纵坐标区间来标识[y‑l,y+l]，w为移动自组网的宽，l为移动自组网的长度；一个移动自组网内包括一个以上的移动节点，所有连通的移动节点构成一个子网，一个移动自组网由一个以上子网构成；每个移动自组网包含一个接入路由器，每个子网包含一个接入节点，移动自组网通过该接入路由器接入到互联网，一个移动自组网内的所有接入节点与该接入路由器相连，每个接入节点的地理坐标具有唯一性；移动节点具有路由和转发功能；每个接入路由器由一个全局IPv6地址标识，标识一个接入路由器的全局IPv6地址由五部分构成，第一部分和第二部分分别为32比特的网络横坐标域和32比特的网络纵坐标域，其值等于移动自组网中心节点的地理横坐标和纵坐标；第三部分和第四部分分别为16比特的长度域和16比特的宽度域，其值为移动自组网所覆盖面积的长度和宽度；第五部分为32比特的预留域，其值为0；每个接入节点由一个全局IPv6地址标识，标识一个接入节点的全局IPv6地址由五部分构成，第一部分和第二部分分别为32比特的网络横坐标域和32比特的网络纵坐标域，其值等于接入节点所在移动自组网中心节点的地理横坐标和纵坐标；第三部分和第四部分分别16比特的接入节点横坐标域和16比特的接入节点纵坐标域，其值为接入节点所在地理位置的地理横坐标和地理纵坐标；第五部分为32比特的预留域，其值为0；当移动节点与其他移动自组网中的节点通信时，该移动节点由全局IPv6地址标识；当移动节点与同一个移动自组网但是不同子网的节点通信时，该移动节点由移动自组网本地地址标识，当移动节点与同一个子网内的节点通信时，该移动节点由子网本地地址标识；移动节点的全局IPv6地址由五部分构成，第一部分和第二部分分别为32比特的网络横坐标域和32比特的网络纵坐标域，其值等于接入节点所在移动自组网中心节点的地理横坐标和纵坐标；第三部分和第四部分分别为16比特的接入节点横坐标域和16比特的接入节点纵坐标域，其值为接入节点所在地理位置的地理横坐标和地理纵坐标；第五部分为32比特的节点ID，该节点ID具有全球唯一性；移动节点的移动自组网本地地址由四部分构成，第一部分为64比特的预留域，其值为0；第二部分和第三部分分别为16比特的接入节点横坐标域和16比特的接入节点纵坐标域，其值为移动节点所在子网的接入节点的地理横坐标和地理纵坐标；第四部分为32比特的节点ID，该节点ID具有全球唯一性；移动节点的子网本地地址由两部分构成，第一部分为96比特的预留域，其值为0；第二部分为32比特的节点ID，该节点ID具有全球唯一性；节点ID的设置空间为[1,232‑1]；当无线网络划分为K个移动自组网时，第k移动自组网中的节点ID设置空间Pk如公式(1)所示，1≤k≤K，每个移动自组网的节点ID空间由接入路由器来统一维护，即记录各个节点ID是否已分配；Pk=[(k-1)·232K+1,k·232K];1≤k<K[(k-1)·232K+1,k·232K-1];k=K]]>   公式(1)，当移动节点启动后，它向所在移动自组网的接入路由器发送地址请求消息，接入路由器收到地址请求消息后，向移动节点返回一个地址响应消息，该地址响应消息负载为最小未分配的节点ID，然后接入路由器将分配给移动节点的节点ID标记为已分配状态；移动节点收到地址响应消息后，保存该节点ID，在整个生命周期内，移动节点的节点ID不变；移动节点通过数据地址获取一个地理坐标的数据，数据地址由四部分构成，第一部分为32比特的节点ID域，其值为目标移动节点的节点ID；第二部分和第三部分分别为16比特的数据横坐标域和16比特的数据纵坐标域，数据横坐标和数据纵坐标标识数据产生的地理位置，第四部分为数据ID域，一个数据ID定义一种数据类型，其值为与数据横坐标域和数据纵坐标域所标识的地理位置相关的数据类型。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓喃，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32