[發明專利]一種基于IPv6的城市車載網移動切換方法

有效

• 申請號: 201210381194.5
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102905247A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 王曉喃
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H04W8/08
• 分類號: H04W8/08;H04W36/08;H04W40/24
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種基于IPv6的城市車載網移動切換方法，其特征在于，所述城市車載網包括邊界路由器、接入路由器、接入節點以及車輛節點；其中，邊界路由器作為一個城市車載網的邊界路由器與互聯網的骨干網連接；所有接入節點覆蓋整個城市車載網，并與一個接入路由器相連，接入路由器通過邊界路由器接入互聯網，車輛節點通過一跳范圍內的接入節點接入互聯網；

一個城市車載網劃分為多個路域，路域為與同一個接入路由器所連接的所有接入節點所覆蓋的區域；

一個路域劃分為多個路段，路段為一個接入節點覆蓋的區域；

城市車載網的IPv6地址包括四個部分：第一部分是全局路由前綴，一個邊界路由器標識一個城市車載網的全局路由前綴，與一個邊界路由器相連的所有接入路由器的全局路由前綴都相同，接入節點的全局路由前綴與其連接的接入路由器的全局路由前綴相同，車輛節點的全局路由前綴與其連接的接入節點的全局路由前綴相同；第二部分為接入路由器ID，接入路由器ID唯一標識一個路域，一個路域中所有接入節點及車輛節點的接入路由器ID都相同，其值等于相同路域中接入路由器的接入路由器ID；第三部分為接入節點ID，它唯一標識一個接入節點，從一個接入節點獲取IPv6地址的所有車輛節點的接入節點ID都相同；第四部分為車輛節點ID，它唯一標識一個車輛節點；

邊界路由器的接入路由器ID，接入節點ID和車輛節點ID為0，接入路由器的接入節點ID和車輛節點ID為0，接入節點的車輛節點ID為0；

車輛節點加入城市車載網時從所在路段的接入節點獲取家鄉IPv6地址，車輛節點移動過程中一直由家鄉IPv6地址唯一標識，無需獲取轉交地址；

邊界路由器保存一個車輛節點記錄表，每個表項包括車輛節點的家鄉IPv6地址及車輛節點當前所在路域的接入路由器的IPv6地址；

接入路由器保存一個車輛節點路由記錄表，每個表項包括車輛節點的家鄉IPv6地址以及車輛節點所在路段的接入節點的IPv6地址；

接入節點保存一個鄰居接入節點記錄表，用于記錄與同一個接入路由器相連的鄰居接入節點的信息，包括鄰居接入節點的IPv6地址以及鄰居接入節點的地理坐標；

車輛節點通過全球定位系統獲取當前地理坐標，并定期廣播一個信標消息，消息負載為當前所在位置的地理坐標，以及所在路段的接入節點的IPv6地址；

接入節點的位置固定，接入節點的鄰居接入節點記錄表在初始化階段預先設置且不發生變化。

2.根據權利要求1所述的一種基于IPv6的城市車載網移動切換方法，其特征在于，如果車輛節點在路段RS1上移動且路段RS1的接入節點為接入節點AP1，車輛節點定期向接入節點AP1廣播信標消息，當接入節點AP1根據車輛節點的地理坐標以及鄰居接入節點記錄表檢測到車輛節點進入路段RS1和路段RS2的交叉區域時，如果路段RS2的接入節點為接入節點AP2且接入節點AP1和接入節點AP2在同一個路域內，那么接入節點AP1進行如下預移動切換操作：

步驟301：開始；

步驟302：接入節點AP1向所在路域的接入路由器發送預轉交消息，消息負載為車輛節點的IPv6地址與接入節點AP2的IPv6地址；

步驟303：接入路由器收到預轉交消息后，查看車輛節點路由記錄表，將對應表項的接入節點的IPv6地址更新為接入節點AP2的IPv6地址，同時預留目的地址為該車輛節點的IPv6地址的數據包；

步驟304：接入節點AP2收到車輛節點的信標消息后，向接入路由器發送激活消息，消息負載為車輛節點的IPv6地址和接入節點AP1的IPv6地址；

步驟305：接入路由器收到接入節點AP2的激活消息后，將預留的數據包發送給接入節點AP2，接入節點AP2再將數據包轉發給車輛節點；

步驟306：，車輛節點收到接入節點AP2轉發的數據包后，保存接入節點AP2的IPv6地址且其后續信標消息中的負載為接入節點AP2的IPv6地址；

步驟307：結束。

3.根據權利要求1所述的一種基于IPv6的城市車載網移動切換方法，其特征在于，如果車輛節點在路段RS1上移動且路段RS1的接入節點為接入節點AP1，車輛節點定期向接入節點AP1廣播信標消息，當接入節點AP1根據車輛節點的地理坐標以及鄰居接入節點記錄表檢測到車輛節點進入路段RS1和路段RS2的交叉區域時，如果路段RS2的接入節點為AP2，接入節點AP1屬于路域RD1且其接入路由器為接入路由器AR1，接入節點AP2屬于路域RD2且其接入路由器為接入路由器AR2，那么接入節點AP1進行如下預移動切換操作：

步驟401：開始；

步驟402：接入節點AP1向所在路域的接入路由器AR1發送預轉交消息，消息負載為車輛節點的IPv6地址與接入節點AP2的IPv6地址；

步驟403：接入路由器AR1收到預轉交消息后，通過接入節點AP2的IPv6地址判定其屬于不同的路域，將預轉交消息轉發給所在城市車載網的邊界路由器；

步驟404：邊界路由器收到預轉交消息后，查找車輛節點記錄表，將對應表項的接入路由器的IPv6地址更新為接入路由器AR2的IPv6地址，此地址從接入節點AP2的IPv6地址獲取，同時保留目的地址為車輛節點的數據包；

步驟405：接入路由器AR1無法收到車輛節點的信標消息，將車輛節點對應表項從車輛節點路由記錄表中刪除；

步驟406：接入節點AP2收到車輛節點的信標消息后，向接入路由器AR2發送激活消息，消息負載為車輛節點的IPv6地址和接入節點AP1的IPv6地址；

步驟407：接入路由器AR2收到接入節點AP2的激活消息后，檢測到接入節點AP1屬于不同的路域，將激活消息轉發到邊界路由器，同時在車輛節點路由記錄表中增加一條車輛節點的表項，其中，接入節點的IPv6地址為接入節點AP2的IPv6地址；

步驟408：邊界路由器收到激活消息后，將保留的目的地址為車輛節點的數據包以及后續數據包發送給接入路由器AR2，接入路由器AR2將數據包轉發給接入節點AP2，最后到達車輛節點；

步驟409：車輛節點收到接入節點AP2轉發的數據包后，保存接入節點AP2的IPv6地址且其后續信標消息中的負載為接入節點AP2的IPv6地址；

步驟410：結束。