[發明專利]一種全IP無線網絡地址配置實現方法

有效

• 申請號: 201810236538.0
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108449443B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 王曉喃;竇正雄
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H04L29/12
• 分類號: H04L29/12;H04W8/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種全IP無線網絡地址配置實現方法，其特征在于，所述網絡包括兩個以上的域，每一個域包含代理路由器、接入路由器、接入節點、傳感節點和用戶節點；一個代理路由器包括Y1個接口，一個接入路由器包括Y2個接口，一個接入節點包括一個無線接口和一個有線接口，Y1和Y2為大于1的正整數，一個傳感節點包括一個無線接口，一個用戶節點包括一個無線接口；

代理路由器、接入路由器和接入節點統稱為轉發設備，具有唯一的坐標；

一個代理路由器的接口與一個接入路由器或者代理路由器的接口相連，代理路由器的每個接口由接口ID唯一標識，該接口ID等于與該接口相連的轉發設備的坐標；一個接入路由器的接口與一個代理路由器或者接入路由器的接口相連，或者與接入節點的有線接口相連，接入路由器的該接口由接口ID唯一標識，該接口ID等于與該接口相連的轉發設備的坐標；一個接入節點的有線接口與一個接入路由器的接口相連，接入節點的該接口由接口ID唯一標識，該接口ID等于與該接口相連的轉發設備的坐標，一個接入節點的無線接口與傳感節點或者用戶節點鏈路相連，該接口由接口ID唯一標識，該接口ID等于該接入節點的坐標；

一個域包含兩個以上的代理路由器；一種數據由一個名稱地址唯一標識，名稱地址包括坐標域和名稱域；用戶節點通過消息來獲取數據，一個消息包括名稱地址域、消息類型域、源路徑集合、目的路徑集合和負載域；消息類型域包括：

消息類型值	消息名稱
1	配置消息
2	代理消息
3	內部代理消息
4	數據消息
5	請求消息
6	響應消息

一個接入節點啟動后，執行下述操作配置接口ID：

步驟101：開始；

步驟102：接入節點將無線接口的接口ID設置為自己的坐標，從有線接口發送配置消息，該配置消息中，名稱地址的坐標為該接入節點的坐標，名稱地址的名稱為空，消息類型為1，源路徑集合和目的路徑集合為空，負載為空；

步驟103：與接入節點相連接入路由器從與接入節點的有線接口相連的一個接口接收到該配置消息后，將該接口的接口ID設置為該配置消息的名稱地址的坐標；

步驟104：結束；

一個接入路由器啟動后，執行下述操作配置接口ID：

步驟201：開始；

步驟202：接入路由器從每個接口發送配置消息，該配置消息中，名稱地址的坐標為該接入路由器的坐標，名稱地址的名稱為空，消息類型為1，源路徑集合和目的路徑集合為空，負載為空；

步驟203：與該接入路由器的接口相連的代理路由器、接入路由器或者接入節點從自己的一個接口接收到該配置消息后，將自己接口的接口ID設置為該配置消息的名稱地址的坐標；

步驟204：結束；

一個代理路由器啟動后，執行下述操作配置接口ID：

步驟301：開始；

步驟302：代理路由器從每個接口發送配置消息，該配置消息中，名稱地址的坐標為該代理路由器的坐標，名稱地址的名稱為空，消息類型為1，源路徑集合和目的路徑集合為空，負載為空；

步驟303：與該代理路由器的一個接口相連的接入路由器或者代理路由器從自己的接口接收到該配置消息后，將自己接口的接口ID設置為該配置消息的名稱地址的坐標；

步驟304：結束；

一個代理路由器維護一個代理表，一個代理表項包含坐標域、路徑集合域和生命周期域；一個代理路由器為每個接口配置接口ID后，定期執行下述操作更新代理表：

步驟401：開始；

步驟402：代理路由器從每個接口發送代理消息，該代理消息中，名稱地址的坐標為該代理路由器的坐標，名稱地址的名稱為空，消息類型為2，源路徑集合和目的路徑集合為空，負載為空；

步驟403：判斷是否接入路由器收到該代理消息，是則執行步驟404，否則執行步驟405；

步驟404：接收到該代理消息的接入路由器丟棄該代理消息，執行步驟410；

步驟405：如果代理路由器從接口ID為(x1,y1)的接口接收到代理消息，將接口ID(x1,y1)加入到該代理消息的源路徑集合，且接口ID(x1,y1)作為該源路徑集合的第一個元素；該代理路由器查看代理表，如果存在一個代理表項，該代理表項的坐標等于該代理消息名稱地址的坐標，路徑集合域值等于該代理消息的源路徑集合，且生命周期大于或者等于預先設置的閾值LT1，則執行步驟406，否則執行步驟407；

步驟406：接收到代理消息的代理路由器丟棄該代理消息，執行步驟410；

步驟407：代理路由器從接口ID為(x1,y1)的接口接收到代理消息，查看代理表，如果存在一個代理表項，該代理表項的坐標等于該代理消息名稱地址的坐標，路徑集合域值等于該代理消息的源路徑集合，且生命周期小于預先設置的閾值LT1，則執行步驟408，否則執行步驟409；

步驟408：從接口ID為(x1,y1)的接口接收到代理消息的代理路由器選中一個代理表項，該代理表項的坐標等于該代理消息名稱地址的坐標，路徑集合域值等于該代理消息的源路徑集合，將該代理表項的生命周期設置為最大值MT1，最大值MT1大于閾值LT1；該代理路由器從除了接收到該代理消息的接口以外的每個接口發送接收到的代理消息，執行步驟403；

步驟409：從接口ID為(x1,y1)的接口接收到代理消息的代理路由器創建一個代理表項，該代理表項的坐標等于該代理消息名稱地址的坐標，路徑集合域值等于該代理消息的源路徑集合，將該代理表項的生命周期設置為最大值MT1；該代理路由器從除了接收到該代理消息的接口以外的每個接口發送接收到的代理消息，執行步驟403；

步驟410：結束；

一個接入路由器和接入節點各自維護一個代理表，一個代理表項包含坐標域、路徑集合域和生命周期域；一個代理路由器為每個接口配置接口ID后，定期執行下述操作更新代理表：

步驟501：開始；

步驟502：代理路由器從每個接口發送內部代理消息，該內部代理消息中，名稱地址的坐標為該代理路由器的坐標，名稱地址的名稱為空，消息類型為3，源路徑集合和目的路徑集合為空，負載為空；

步驟503：判斷是否代理路由器收到該內部代理消息，是則執行步驟504，否則執行步驟505；

步驟504：接收到該內部代理消息的代理路由器丟棄該內部代理消息，執行步驟512；

步驟505：如果接入路由器或者接入節點從接口ID為(x0,y0)的接口接收到內部代理消息，將接口ID(x0,y0)加入到該內部代理消息的源路徑集合且接口ID(x0,y0)作為該源路徑集合的第一個元素，查看代理表，如果存在一個代理表項，該代理表項的坐標等于該內部代理消息名稱地址的坐標，路徑集合域值等于該內部代理消息的源路徑集合，且生命周期大于或者等于預先設置的閾值LT1，則執行步驟506，否則執行步驟507；

步驟506：接收到內部代理消息的接入路由器或者接入節點丟棄該內部代理消息，執行步驟512；

步驟507：接入路由器或者接入節點從接口ID為(x0,y0)的接口接收到內部代理消息，查看代理表，如果存在一個代理表項，該代理表項的坐標等于該內部代理消息名稱地址的坐標，路徑集合域值等于該內部代理消息的源路徑集合，且生命周期小于預先設置的閾值LT1，則執行步驟508，否則執行步驟509；

步驟508：從接口ID為(x0,y0)的接口接收到內部代理消息的接入路由器或者接入節點選中一個代理表項，該代理表項的坐標等于該內部代理消息名稱地址的坐標，路徑集合域值等于該內部代理消息的源路徑集合，將該代理表項的生命周期設置為最大值MT1，最大值MT1大于閾值LT1，執行步驟510；

步驟509：從接口ID為(x1,y1)的接口接收到內部代理消息的接入路由器或者接入節點創建一個代理表項，該代理表項的坐標等于該內部代理消息名稱地址的坐標，路徑集合域值等于該內部代理消息的源路徑集合，將該代理表項的生命周期設置為最大值MT1；

步驟510：判斷從接口ID為(x0,y0)的接口接收到內部代理消息的轉發設備是否為接入路由器，是則執行步驟511，否則執行步驟512；

步驟511：接收到內部代理消息的接入路由器從除了接收到該內部代理消息的接口以外的每個接口發送接收到的內部代理消息，執行步驟503；

步驟512：結束；

每個代理路由器保存一個數據表，一個數據表項包括名稱地址域、路徑集合域和生命周期域；在數據C2由名稱地址NA2唯一標識，名稱地址NA2由坐標(x2, y2)和名稱N2構成的條件下，如果傳感節點SN2的坐標為(x2, y2)，與接入節點AP2鏈路相連且能提供數據C2，則定期執行下述操作建立數據表：

步驟601：開始；

步驟602：傳感節點SN2發送數據消息，該數據消息的名稱地址為NA2，消息類型為4，源路徑集合和目的路徑集合為空，負載為空；如果接入節點AP2從接口ID為(x3, y3)的接口接收到該數據消息，將接口ID(x3, y3)加入到數據消息的源路徑集合中，且將接口ID(x3,y3)作為源路徑集合的第一個元素；接入節點AP2查看代理表，選擇一個代理表項，該代理表項的坐標與該數據消息名稱地址的坐標距離最近，將該數據消息的目的路徑集合更新為該代理表項的路徑集合，選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該數據消息；

步驟603：判斷是否接入路由器接收到數據消息，是則執行步驟604，否則執行步驟605；

步驟604：接入路由器如果從接口ID為(x4, y4)的接口接收到該數據消息，將接口ID(x4, y4)加入到數據消息的源路徑集合中且接口ID(x4, y4)作為源路徑集合的第一個元素；該接入路由器選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該數據消息，執行步驟603；

步驟605：代理路由器如果從接口ID為(x5, y5)的接口接收到該數據消息，將接口ID(x5, y5)加入到數據消息的源路徑集合中且接口ID(x5, y5)作為源路徑集合的第一個元素；該代理路由器查看數據表，如果存在一個數據表項，該數據表項的名稱地址等于該數據消息的名稱地址且路徑集合等于該數據消息的源路徑集合，則執行步驟606，否則執行步驟607；

步驟606：接收到數據消息的代理路由器選擇一個數據表項，該數據表項的名稱地址等于該數據消息的名稱地址且路徑集合等于該數據消息的源路徑集合，將該數據表項的生命周期設置為最大值，執行步驟608；

步驟607：接收到數據消息的代理路由器創建一個數據表項，該數據表項的名稱地址等于該數據消息的名稱地址且路徑集合等于該數據消息的源路徑集合，生命周期設置為最大值；

步驟608：結束；

每個代理路由器保存一個聚合表，一個聚合表項由名稱地址域和路徑集合域構成；在數據C2由名稱地址NA2唯一標識，名稱地址NA2由坐標(x2, y2)和名稱N2構成，坐標(x2,y2)位于域D1內的條件下，如果用戶節點U1位于域D1內，且與接入節點AP1鏈路相連，它通過下述過程獲取數據C2：

步驟701：開始；

步驟702：用戶節點U1發送請求消息，該請求消息的名稱地址為NA2，消息類型為5，源路徑集合和目的路徑集合為空，負載為空；接入節點AP1從接口ID為(x6, y6)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x6, y6)加入到請求消息的源路徑集合中，且將接口ID(x6, y6)作為源路徑集合的第一個元素；接入節點AP1查看代理表，選擇一個代理表項，該代理表項的坐標與該請求消息名稱地址的坐標距離最近，將該請求消息的目的路徑集合更新為該代理表項的路徑集合，選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息；

步驟703：判斷是否接入路由器接收到請求消息，是則執行步驟704，否則執行步驟705；

步驟704：接入路由器如果從接口ID為(x7, y7)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x7, y7)加入到請求消息的源路徑集合中且接口ID(x7, y7)作為源路徑集合的第一個元素；該接入路由器選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息，執行步驟703；

步驟705：代理路由器如果從接口ID為(x8, y8)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x8, y8)加入到請求消息的源路徑集合中且接口ID(x8, y8)作為源路徑集合的第一個元素；該代理路由器查看聚合表，如果存在一個聚合表項，該聚合表項的名稱地址等于該請求消息的名稱地址且路徑集合等于該請求消息的源路徑集合，則執行步驟711，否則執行步驟706；

步驟706：接收到請求消息的代理路由器創建一個聚合表項，該聚合表項的名稱地址等于該請求消息的名稱地址且路徑集合等于該請求消息的源路徑集合；如果聚合表中只有一項聚合表項的名稱地址域值等于該請求消息的名稱地址，則執行步驟707，否則執行步驟711；

步驟707：接收到請求消息的代理路由器查看數據表，選擇一個數據表項，該數據表項的名稱地址等于該請求消息的名稱地址，將該請求消息的目的路徑集合更新為該數據表項的路徑集合，該代理路由器選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息；

步驟708：如果接入路由器或者接入節點接收到請求消息，則執行步驟709，否則執行步驟710；

步驟709：接入路由器或者接入節點如果從接口ID為(x9, y9)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x9, y9)加入到請求消息的源路徑集合中且接口ID(x9, y9)作為源路徑集合的第一個元素；該接入路由器或者接入節點選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息，執行步驟708；

步驟710：能夠提供數據C2的傳感節點接收到該請求消息后，發送一個響應消息，該響應消息的名稱地址等于該請求消息的名稱地址，消息類型為6，源路徑集合為空，目的路徑集合等于該請求消息的源路徑集合，負載為該請求消息名稱地址所標識的數據；

步驟711：判斷是否用戶節點U1接收到該響應消息，是則執行步驟715，否則執行步驟712；

步驟712：判斷是否代理路由器接收到該響應消息，是則執行步驟713，否則執行步驟714；

步驟713：接入路由器或者接入節點接收到該響應消息后，選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該響應消息，執行步驟711；

步驟714：代理路由器接收到該響應消息后，選擇所有名稱地址等于該響應消息的名稱地址的聚合表項，對于每個選中的聚合表項，該代理路由器執行下述操作：該代理服務器將該響應消息的目的路徑集合更新為該聚合表項的路徑集合，刪除該聚合表項，選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該響應消息，執行步驟711；

步驟715：用戶節點U1接收到該響應消息后，保存該響應消息中的數據；

步驟716：結束；

每個代理路由器保存一個聚合表，一個聚合表項由名稱地址域和路徑集合域構成； 在數據C2由名稱地址NA2唯一標識，名稱地址NA2由坐標(x2, y2)和名稱N2構成，坐標(x2,y2)位于域D1內的條件下，如果用戶節點U2位于域D2內，且與接入節點AP3鏈路相連，它通過下述過程獲取數據C2：

步驟801：開始；

步驟802：用戶節點U2發送請求消息，該請求消息的名稱地址為NA2，消息類型為5，源路徑集合和目的路徑集合為空，負載為空；接入節點AP3如果從接口ID為(x10, y10)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x10, y10)加入到請求消息的源路徑集合中且接口ID(x10,y10)作為源路徑集合的第一個元素；接入節點AP3查看代理表，選擇一個代理表項，該代理表項的坐標與該請求消息名稱地址的坐標距離最近，將該請求消息的目的路徑集合更新為該代理表項的路徑集合，選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息；

步驟803：判斷是否接入路由器接收到請求消息，是則執行步驟804，否則執行步驟805；

步驟804：接入路由器從接口ID為(x11，y11)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x11,y11)加入到請求消息的源路徑集合中，且將接口ID(x11, y11)作為源路徑集合的第一個元素；該接入路由器選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息，執行步驟803；

步驟805：代理路由器如果從接口ID為(x12, y12)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x12, y12)加入到請求消息的源路徑集合中，且將接口ID(x12, y12)作為源路徑集合的第一個元素；該代理路由器查看聚合表，如果存在一個聚合表項，該聚合表項的名稱地址等于該請求消息的名稱地址且路徑集合等于該請求消息的源路徑集合，則執行步驟816，否則執行步驟806；

步驟806：接收到請求消息的代理路由器創建一個聚合表項，該聚合表項的名稱地址等于該請求消息的名稱地址且路徑集合等于該請求消息的源路徑集合；如果聚合表中只有一項聚合表項的名稱地址域值等于該請求消息的名稱地址，則執行步驟807，否則執行步驟816；

步驟807：接收到請求消息的代理路由器查看代理表，選擇一個代理表項，該代理表項的坐標與該請求消息的名稱地址的坐標距離最近，將該請求消息的目的路徑集合更新為該代理表項的路徑集合，該代理路由器選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息；

步驟808：代理路由器如果從接口ID為(x13, y13)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x13, y13)加入到請求消息的源路徑集合中，且將接口ID(x13, y13)作為源路徑集合的第一個元素；該代理路由器查看聚合表，如果存在一個聚合表項，該聚合表項的名稱地址等于該請求消息的名稱地址且路徑集合等于該請求消息的源路徑集合，則執行步驟816，否則執行步驟809；

步驟809：接收到請求消息的代理路由器創建一個聚合表項，該聚合表項的名稱地址等于該請求消息的名稱地址且路徑集合等于該請求消息的源路徑集合；如果聚合表中只有一項聚合表項的名稱地址域值等于該請求消息的名稱地址，則執行步驟810，否則執行步驟816；

步驟810：接收到請求消息的代理路由器查看請求消息，如果請求消息的目的路徑集合為空，則執行步驟812，否則執行步驟811；

步驟811：接收到請求消息的代理路由器選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息，執行步驟808；

步驟812：接收到請求消息的代理路由器查看數據表，選擇一個數據表項，該數據表項的名稱地址等于該請求消息的名稱地址，將該請求消息的目的路徑集合更新為該數據表項的路徑集合，該代理路由器選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息；

步驟813：如果接入路由器或者接入節點接收到請求消息，則執行步驟814，否則執行步驟815；

步驟814：接入路由器或者接入節點如果從接口ID為(x14, y14)的接口接收到該請求消息，將接口ID(x14, y14)加入到請求消息的源路徑集合中，且將接口ID(x14, y14)作為源路徑集合的第一個元素；該接入路由器或者接入節點選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該請求消息，執行步驟813；

步驟815：能夠提供數據C2的傳感節點接收到該請求消息后，發送一個響應消息，該響應消息的名稱地址等于該請求消息的名稱地址，消息類型為6，源路徑集合為空，目的路徑集合等于該請求消息的源路徑集合，負載為該請求消息名稱地址所標識的數據；

步驟816：判斷是否用戶節點U1接收到該響應消息，是則執行步驟820，否則執行步驟817；

步驟817：判斷是否代理路由器接收到該響應消息，是則執行步驟819，否則執行步驟818；

步驟818：接入路由器或者接入節點接收到該響應消息后，選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該響應消息，執行步驟816；

步驟819：代理路由器接收到該響應消息后，選擇所有名稱地址等于該響應消息的名稱地址的聚合表項，對于每個選中的聚合表項，該代理路由器執行下述操作：該代理服務器將該響應消息的目的路徑集合更新為該聚合表項的路徑集合，刪除該聚合表項，選擇自己的一個接口，該接口的接口ID等于目的路徑集合的第一個元素，從目的路徑集合中刪除第一個元素，從選中的接口發送該響應消息，執行步驟816；

步驟820：用戶節點U1接收到該響應消息后，保存該響應消息中的數據；

步驟821：結束。