一种城市车载网移动转交的方法技术

本发明专利技术公开了一种城市车载网移动转交的方法，所述城市车载网包括接入路由器、接入节点，以及行驶在道路上的车辆节点共三类节点；接入路由器与互联网的骨干网相连，接入节点通过接入路由器接入互联网，车辆通过接入节点实现与互联网的通信；所述城市车载网中所有接入节点覆盖整个城市车载网区域；将与一个接入路由器相连的所有接入节点所覆盖的区域设置为一个路域，将一个接入节点覆盖的区域设置为路段；将属于两个以上路域的接入节点设置为边界接入节点，它位于两个以上路域的交界处，同时具有两个以上路域的IPv6地址。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种移动切换的实现系统，尤其涉及的是。
技术介绍
城市车载自组网由于其实用性已经受到广泛关注，成为研究的热点。城市车载自组网的主要特点之一为车辆节点沿路进行高速移动，因此，如何实现车辆节点的无缝移动转交成为研究的热点之一。目前现有的移动协议(如HMIPv6，FMIPv6及MIPv6)应用到城市车载网络中还存在一些问题，主要原因为如下I)现有移动协议中，移动节点需要发送和接收大量的控制信息来确保移动过程中的通信畅通，减少数据包的丢失，而传输控制信息会消耗大量的能量，这会大幅度缩减移动节点的寿命；2)现有移动协议的控制信息数据包开销较大，移动转交延迟较长从而提高了数据包丢失率。因此需要提出一种移动转交延迟短，数据不包丢失率低的城市车载网络移动转交的实现方法。
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。技术方案本专利技术公开了，所述城市车载网包括接入路由器、接入节点，以及行驶在道路上的车辆节点共三类节点；接入路由器与互联网的骨干网相连，接入节点通过接入路由器接入互联网，车辆通过接入节点实现与互联网的通信；所述城市车载网中所有接入节点覆盖整个城市车载网区域；将与一个接入路由器相连的所有接入节点所覆盖的区域设置为一个路域，将一个接入节点覆盖的区域设置为路段; 将属于两个以上路域的接入节点设置为边界接入节点，它位于两个以上路域的交界处，同时具有两个以上路域的IPv6地址。车辆节点加入城市车载网时从所在路域获取家乡地址，此路域作为家乡路域；车辆节点进入一个新路域时，获取新的转交地址。在家乡路域中，车辆节点的家乡地址和转交地址相同；车辆节点在路域内移动时， 其家乡地址和转交地址保持不变，移动转交过程在路域内部实现；车辆节点进入一个边界接入节点的通信范围时进入一个新的路域，此时，车辆节点重新配置转交地址，并进行新地址的绑定操作；车辆节点从边界接入节点通过获取目的地址为原来转交地址和新转交地址的数据。城市车载网的节点 的IPv6地址由三部分组成第一部分是作为全局路由前缀唯一标识一个路域的路域ID，一个路域中所有接入节点的路域ID都相同，车辆节点从同一个路域内获取的地址的路域ID都相同，车辆节点路域ID的值等于相同路域中接入路由器的路域ID ;第二部分为唯一标识一个路段的路段ID，车辆节点从同一个路段获取的地址的路段ID都相同，车辆节点路段ID值等于该路段中接入节点的路段ID ;第三部分为车辆ID，它唯一标识一个路段中的车辆节点；接入路由器的路段ID和车辆ID为0，接入节点的车辆ID 为O。接入节点定期广播消息,消息负载包括接入节点IPv6地址,边界接入节点的广播消息负载包括它所属路域的所有IPv6地址。每个接入路由器保存路由表，路由表用于保存所在路域的车辆节点与该车辆节点所在路段的关系，每个路由表项包括三个域车辆节点的转交地址，所在路段的接入节点的地址，生命周期；生命周期随时钟衰减，当衰减为O时，相关表项从路由表中删除。在上述城市车载网中，车辆节点在路域内移动时无需配置新的转交地址，只有当进行一个新路域时才配置转交地址，因此大幅度降低了移动转交代价和延迟。车辆节点在进入一个新的路域后，在配置移动转交地址后能够同时从一个接入节点接收到原来转交地址和新转交地址的数据，因此降低了丢包率。本专利技术所述方法中，如果，车辆节点Vl从路段RSl向路段RS2行驶，路段RSl的接入节点为接入节点AP1，路段RS2的接入节点为接入节点AP2且非边界接入节点，路段RSl 和路段RS2同属于一个路域RD1，路段RDl中的接入路由器为接入路由器AR1，当车辆节点 Vl接收到接入节点AP2的广播消息后，进行如下预移动切换操作步骤101:开始；步骤102 :车辆节点Vl向接入节点APl发送路段切换消息，消息负载为接入节点 AP2的地址；步骤103 :接入节点AP2收到路段切换消息后，将此消息转发给接入路由器ARl ；步骤104 :接入路由器ARl收到路段切换消息后，查看路由表；步骤105 :判断路由表中是否有车辆节点Vl的路由表项，如果有，则进行步骤107， 否则进行步骤106 ；步骤106 :在路由表中增加车辆节点Vl的路由表项，其中车辆节点的转交地址为车辆节点Vi的转交地址；步骤107 :将车辆节点Vl对应的路由表项中的所在路段的接入节点的地址，设置为路段切换消息中的接入节点AP2的地址；步骤108 :结束。在路域内移动切换过程中，车辆节点Vl在链路上同时与接入节点APl和AP2保持连接，能够同时接收接入节点APl和AP2转发的数据；在接入 路由器ARl更新路由表之前， 车辆节点Vl从接入节点APl获取数据，在接入路由器ARl更新路由表之后，车辆节点Vl从接入节点AP2获取数据。在上述城市车载网移动转交过程中，车辆节点在路域内移动时无需配置新的转交地址，因此大幅度降低了移动转交代价和延迟，同时也降低了丢包率。本专利技术所述方法中，边界接入节点属于两个以上路域，在为车辆节点分为新的转交地址之前，首先要判断车辆节点进入的下一个路域，然后为车辆节点分配下一个路域内中具有全球唯一性的IPv6地址；对于每个所属路域，边界接入节点保存一个车辆ID表，用于记录下已经分配的车辆ID，边界接入节点为车辆节点配置新的转交地址的过程为步骤201:开始；步骤202 :车辆节点向边界接入节点发送路域切换消息；步骤203 :边界接入节点收到路域切换消息后，向车辆节点发送刷新消息；步骤204 :车辆节点收到刷新消息后，向边界接入节点定期发送刷新响应消息；步骤205 :边界接入节点通过测量刷新响应消息来定位车辆节点的相对位置，并判断车辆节点进入的下一个路域；步骤206 :边界接入节点采用随机函数随机产生一个车辆ID ；步骤207 :查询下一个路域对应的车辆ID表来判断生成的车辆ID是否已经分配， 如果是，进行步骤206，否则进行步骤208 ；步骤208 :边界接入节点将自己的路域ID和路段ID与步骤207所述车辆ID结合产生新的转交地址，并将其封装到路域切换响应消息中发送给车辆节点；步骤209 :车辆节点收到路域切换响应消息后，将消息中的地址作为自己新的转交地址；步骤210:结束。通过上述过程，当车辆节点进行一个新路域时能够配置正确的转交地址，因此确保了路由的正确性和通信的连续性。本专利技术所述方法中，如果边界接入节点属于K个路域且第k车域所设定的角度为闭区间[ak，ak+1]，K彡k彡1，在时刻Tl，车辆节点进入边界接入节点的通信范围内，边界接入节点通过测量车辆节点发送的刷新响应消息的强度判断出与车辆节点的距离；当距离小于道路宽度时，车辆节点即将进入下一个路域，边界接入节点用定位算法测量车辆节点发送的刷新响应消息判断出与车辆节点的相对角度，通过相对角度判断出车辆节点即将进入的下一个路域。本专利技术所述方法中，如果，车辆节点V2从路段RS3向路段RS4行驶，路段RS3的接入节点为AP3，路段RS4的接入节点为边界接入节点BAPl，边界接入节点BAPl同时属于路域RD3和路域RD4，路域RD3的接入路由器为AR3，路域RD4的接入路由器为AR4 ;当车辆节点V2接收到边界路由器BAPl的广播消息后，进行如下预移动切换操作步骤301:开始；步骤3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市车载网移动转交的方法，其特征在于，所述城市车载网包括接入路由器、接入节点，以及行驶在道路上的车辆节点共三类节点；接入路由器与互联网的骨干网相连，接入节点通过接入路由器接入互联网，车辆通过接入节点实现与互联网的通信；所述城市车载网中所有接入节点覆盖整个城市车载网区域；将与一个接入路由器相连的所有接入节点所覆盖的区域设置为一个路域，将一个接入节点覆盖的区域设置为路段；将属于两个以上路域的接入节点设置为边界接入节点，它位于两个以上路域的交界处，同时具有两个以上路域的IPv6地址；车辆节点加入城市车载网时从所在路域获取家乡地址，此路域作为家乡路域；车辆节点进入一个新路域时，获取新的转交地址；在家乡路域中，车辆节点的家乡地址和转交地址相同；车辆节点在路域内移动时，其家乡地址和转交地址保持不变，移动转交过程在路域内部实现；车辆节点进入一个边界接入节点的通信范围时进入一个新的路域，此时，车辆节点重新配置转交地址，并进行新地址的绑定操作；车辆节点从边界接入节点通过获取目的地址为原来转交地址和新转交地址的数据；城市车载网的节点的IPv6地址由三部分组成：第一部分是作为全局路由前缀唯一标识一个路域的路域ID，一个路域中所有接入节点的路域ID都相同，车辆节点从同一个路域内获取的地址的路域ID都相同，车辆节点路域ID的值等于相同路域中接入路由器的路域ID；第二部分为唯一标识一个路段的路段ID，车辆节点从同一个路段获取的地址的路段ID都相同，车辆节点路段ID值等于该路段中接入节点的路段ID；第三部分为车辆ID，它唯一标识一个路段中的车辆节点；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；接入节点定期广播消息，消息负载包括接入节点IPv6地址，边界接入节点的广播消息负载包括它所属路域的所有IPv6地址；每个接入路由器保存路由表，路由表用于保存所在路域的车辆节点与该车辆节点所在路段的关系，每个路由表项包括三个域：车辆节点的转交地址，所在路段的接入节点的地址，生命周期；生命周期随时钟衰减，当衰减为0时，相关表项从路由表中删除。...

【技术特征摘要】
1.一种城市车载网移动转交的方法，其特征在于，所述城市车载网包括接入路由器、接入节点，以及行驶在道路上的车辆节点共三类节点；接入路由器与互联网的骨干网相连，接入节点通过接入路由器接入互联网，车辆通过接入节点实现与互联网的通信；所述城市车载网中所有接入节点覆盖整个城市车载网区域；将与一个接入路由器相连的所有接入节点所覆盖的区域设置为一个路域，将一个接入节点覆盖的区域设置为路段；将属于两个以上路域的接入节点设置为边界接入节点，它位于两个以上路域的交界处，同时具有两个以上路域的IPv6地址；车辆节点加入城市车载网时从所在路域获取家乡地址，此路域作为家乡路域；车辆节点进入一个新路域时，获取新的转交地址；在家乡路域中，车辆节点的家乡地址和转交地址相同；车辆节点在路域内移动时，其家乡地址和转交地址保持不变，移动转交过程在路域内部实现；车辆节点进入一个边界接入节点的通信范围时进入一个新的路域，此时，车辆节点重新配置转交地址，并进行新地址的绑定操作；车辆节点从边界接入节点通过获取目的地址为原来转交地址和新转交地址的数据；城市车载网的节点的IPv6地址由三部分组成第一部分是作为全局路由前缀唯一标识一个路域的路域ID，一个路域中所有接入节点的路域ID都相同，车辆节点从同一个路域内获取的地址的路域ID都相同，车辆节点路域ID的值等于相同路域中接入路由器的路域 ID ;第二部分为唯一标识一个路段的路段ID，车辆节点从同一个路段获取的地址的路段ID 都相同，车辆节点路段ID值等于该路段中接入节点的路段ID ;第三部分为车辆ID，它唯一标识一个路段中的车辆节点；接入路由器的路段ID和车辆ID为0，接入节点的车辆ID为 O ；接入节点定期广播消息，消息负载包括接入节点IPv6地址,边界接入节点的广播消息负载包括它所属路域的所有IPv6地址；每个接入路由器保存路由表，路由表用于保存所在路域的车辆节点与该车辆节点所在路段的关系，每个路由表项包括三个域车辆节点的转交地址，所在路段的接入节点的地址，生命周期；生命周期随时钟衰减，当衰减为O时，相关表项从路由表中删除。2.根据权利要求1所述的城市车载网移动转交的方法，其特征在于，如果，车辆节点Vl 从路段RSl向路段RS2行驶，路段RSl的接入节点为接入节点AP1，路段RS2的接入节点为接入节点AP2且非边界接入节点，路段RSl和路段RS2同属于一个路域RDl，路段RDl中的接入路由器为接入路由器AR1，当车辆节点Vl接收到接入节点AP2的广播消息后，进行如下预移动切换操作步骤101 :开始；步骤102 :车辆节点Vl向接入节点APl发送路段切换消息，消息负载为接入节点AP2的地址；步骤103 :接入节点AP2收到路段切换消息后，将此消息转发给接入路由器ARl ；步骤104 :接入路由器ARl收到路段切换消息后，查看路由表；步骤105 :判断路由表中是否有车辆节点Vl的路由表项，如果有，则进行步骤107，否则进行步骤106 ；步骤106 :在路由表中增加车辆节点Vl的路由表项，其中车辆节点的转交地址为车辆节点Vl的转交地址；步骤107 :将车辆节点Vl对应的路由表项中的所在路段的接入节点的地址，设置为路段切换消息中的接入节点AP2的地址；步骤108 :结束；在路域内移动切换过程中，车辆节点Vl在链路上同时与接入节点APl和AP2保持连接，能够同时接收接入节点APl和AP2转发的数据；在接入路由器ARl更新路由表之前，车辆节点Vl从接入节点APl获取数据，在接入路由器ARl更新路由表之后，车辆节点Vl从接入节点AP2获取数据。3.根据权利要求2所述的城市车载网移动转交的方法，其特征在于，边界接入节点属于两个以上路域，在为车辆节点分为新的转交地址...

【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：