本发明专利技术公开了基于车载短距离通信网的车载节点IP地址动态配置方法，车载节点将携带节点性质、IP地址及节点唯一标识等自身状态信息的心跳信息定时广播到网络中；车载节点接收其它车载节点的心跳信息，并将其它各车载节点的节点性质、IP地址及节点唯一标识等信息保存到环境信息队列中；车载节点依据环境信息队列中节点的节点性质配置、更新其IP地址的网络号，然后通过随机函数产生随机数作为主机号，以生成IP地址；当局域网内存在冲突节点时，车载节点与冲突节点依据各自的IP地址修改时间协商修改IP地址。本发明专利技术可保证车载短距离通信网内车载节点IP地址的唯一性，且可有效减少网络中为配置IP地址而发送的广播包，减小了网络压力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于车载短距离通信网的车载节点IP地址动态配置方法，属于车载通信网
技术介绍
车载短距离通信(Vehicle to X:V2X)网络是通过无线通信、GPS / GIS、传感等短距离通信技术实现的车内(CAN-Controller Area Network)、车路(Vehicle-2-RSU)、车间(Vehicle-2-Vehicle)、车外(vehicle-2-1nfrastructure)、人车(Vehicle-2-Person)之间的通信。在V2X网络中，车载节点之间直接通信的范围限制在有限区域之内(车载节点之间的传输距离为304.8米，以下称局域网)，因此，车辆在行车途中从一个局域网切换至另一个局域网的频率较高，切换网络时，车载节点的IP地址需要进行动态配置更新，才能保证其与本局域网内其它车载节点的正常通信。若借鉴移动自组织网络(mobile ad hoc network:MANET)的IP地址动态配置方法，将MANETconf、Prophet配置方法应用于V2X网络中，尚存在以下问题:MANETconf配置方法是通过维护一个全网所有已用的IP地址，依赖于多播与广播来解决IP地址冲突问题。网络中的每个节点都维护一张已使用IP地址的列表，当新节点加入时，其邻居节点依据IP地址列表为新节点分配一个列表中不存在的IP地址，但是，当邻居节点也是新节点时，其IP地址尚未更新，依该邻居节点配置的IP地址并不能保证在本局域网内进行正常通信；另外，为了避免多个节点同时加入时IP地址冲突的问题，MANETconf通过全网泛洪进行冲突地址检测，极大地加重了网络的通信开销，降低了网络性能。Prophet配置方法是利用一个特定的f (η)函数来分配IP地址，以保证IP地址的唯一性。f(n)函数的初始状态称为种子，不同的种子在某个整数集合R上产生不同的整数序列，当R足够大时，该函数产生的序列可以满足在一个序列中出现相同数字之间的间隔相当长。但是，这种配置方法并不检测两个节点之间的IP地址是否重复，因此，该方法产生的IP地址仍有可能发生冲突。
技术实现思路
鉴于上述原因，本专利技术的目的在于提供一种基于车载短距离通信网的IP地址动态配置方法，该方法既可以保证车载短距离通信网内车载节点IP地址的唯一性，进而可保证车载节点之间的正常通信，同时，可有效减少网络中为配置IP地址而发送的广播包数量，减小了网络压力，改善了网络性能。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:基于车载短距离通信网的车载节点IP地址动态配置方法，其特征在于:车载节点将携带节点性质、IP地址及节点唯一标识等自身状态信息的心跳信息定时广播到网络中；车载节点接收其它车载节点的心跳信息，并将其它各车载节点的节点性质、IP地址及节点唯一标识等信息保存到一环境信息队列中；车载节点依据该环境信息队列中节点的节点性质配置、更新IP地址的网络号，然后通过随机函数产生的随机数作为主机号，以配置、更新车载节点的IP地址；并通过查找该环境信息队列保证生成的IP地址不重复；车载节点从该环境信息队列中查找到存在冲突节点时，车载节点与该冲突节点依据各自IP地址的修改时间协商修改IP地址。进一步的，车载节点配置IP地址的具体步骤是:S10:车载节点接收周围其它车载节点的所述心跳信息，并依据各节点的心跳信息，将其它各节点的节点性质、IP地址、节点唯一标识等信息保存到所述环境信息队列中；Sll:车载节点依据所述环境信息队列中各节点的节点性质确定其IP地址的网络号，若所述环境信息队列中存在路侧节点，则执行步骤S110，否则跳转至步骤Slll ；SllO:车载节点将路侧节点IP地址的网络号作为自身IP地址的网络号，跳转至步骤 S12 ；Slll:车载节点查看所述环境信息队列中的节点数，如果仅有一个节点则执行步骤SI 12，否则跳转至步骤SI 13 ；S112:所述环境信息队列中仅有一个节点，取该节点IP地址的网络号作为自身IP地址的网络号，跳转至步骤S12 ；S113:所述环境信息队列中有多个节点，计算出多个节点IP地址的网络号的众数，作为自身IP地址的网络号；S12:通过随机函数生成随机数作为主机号，配置出由网络号和主机号组成的IP地址；S13:将配置的IP地址与环境信息队列中节点的IP地址作比较，若配置的IP地址与周围某一车载节点的IP地址重复，跳转至步骤S12，通过更改主机号重新配置IP地址；S14:将配置好的IP地址、节点性质以及节点唯一标识等信息以心跳信息广播到网络中。车载节点更新IP地址的具体步骤是:S20:车载节点接收周围其它车载节点的心跳信息，并依据各节点的心跳信息，将其它各节点的节点性质、IP地址、节点唯一标识等信息保存到所述环境信息队列中；S21:车载节点依据所述环境信息队列中各节点的节点性质更新其IP地址的网络号，若所述环境信息队列中存在路侧节点，执行步骤S211，否则跳转至步骤S213 ；S211:车载节点将自身IP地址的网络号与路侧节点IP地址的网络号相比较，若相同跳转至步骤S20 ;否则执行步骤212 ；S212:车载节点IP地址的网络号与路侧节点IP地址的网络号不相同，取路侧节点IP地址的网络号作为自身IP地址的网络号，跳转至步骤S22 ；S213:计算出所述环境信息队列中各节点IP地址的网络号的众数，车载节点将自身IP地址的网络号与该众数相比较，若相同跳转至步骤S20，否则执行步骤S214 ；S214:车载节点自身IP地址的网络号与该众数不相同，取该众数作为自身IP地址的网络号；S22:通过随机函数生成随机数作为主机号，更新后的IP地址由网络号和主机号组成；S23:将更新后的IP地址与所述环境信息队列中节点的IP地址作比较，若更新的IP地址与周围某一车载节点的IP地址重复，跳转至步骤S22，通过更改主机号重新配置IP地址；S24:将更新后的IP地址、节点性质以及节点唯一标识等信息以心跳信息广播到网络中。车载节点进行IP地址冲突检测的步骤是:S30:车载节点接收周围其它车载节点的心跳信息，并依据各节点的心跳信息，将其它各节点的节点性质、IP地址、节点唯一标识等信息保存到所述环境信息队列中；S31:车载节点将自身IP地址与所述环境信息队列中各节点的IP地址相比较以确定是否存在IP地址重复的冲突节点；若不存在冲突节点，跳转至步骤S30，若存在冲突节点，执行步骤S32 ；S32:车载节点将携带IP地址及IP地址修改时间的地址重复讯问数据包广播到网络中；S33:冲突节点收到该地址重复讯问数据包，将冲突节点自身IP地址的修改时间与车载节点IP地址的修改时间相比较；若冲突节点自身IP地址的修改时间晚于车载节点IP地址的修改时间，执行步骤S34，否则跳转至步骤S36S34:冲突节点通过随机函数生成随机数作为主机号，网络号不变，重新配置IP地址，并通过查找所述环境信息队列以保证重新配置的IP地址不重复；S35:冲突节点将携带重新配置的IP地址、节点唯一标识的地址重复应答数据包以点对点方式发送给车载节点，以通知车载节点其IP地址已经重新配置，冲突检测结束；S36:冲突节点将携带其自身IP地址及IP地址修改时间的地址重复应答数据包广播到网络中；本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于车载短距离通信网的车载节点IP地址动态配置方法，其特征在于：车载节点将携带节点性质、IP地址及节点唯一标识等自身状态信息的心跳信息定时广播到网络中；车载节点接收其它车载节点的心跳信息，并将其它各车载节点的节点性质、IP地址及节点唯一标识等信息保存到一环境信息队列中；车载节点依据该环境信息队列中节点的节点性质配置、更新IP地址的网络号，然后通过随机函数产生的随机数作为主机号，以配置、更新车载节点的IP地址；并通过查找该环境信息队列保证生成的IP地址不重复；车载节点从该环境信息队列中查找到存在冲突节点时，车载节点与该冲突节点依据各自IP地址的修改时间协商修改IP地址。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王成金，陈山枝，
申请(专利权)人：北京大唐高鸿软件技术有限公司，电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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