[发明专利]移动自组织网络中基于地理位置的IP地址自动分配方法

权利要求书

1.移动自组织网络中基于地理位置的IP地址自动分配方法，其特征在于将网络划分为多个层次的网格结构，并为每个网格预先定义临时IP地址段；所述分配方法包括以下步骤：

（1）临时IP地址配置：节点加入网络时从所在网格的临时IP地址段中随机选取一个作为临时IP地址，并进行重复地址检测确保所选取的临时IP地址不冲突；

（2）正式IP地址的配置：节点的临时IP地址配置成功后，通过向网络中的代理节点发送IP查询消息，避免IP地址冲突，进行正式IP地址的配置，配置成功后，若正式IP地址与临时IP地址不相同，则释放临时IP地址；

（3）代理节点的选择：节点通过HELLO信标和REG注册信息完成代理节点的选择。

2.根据权利要求1所述的移动自组织网络中基于地理位置的IP地址自动分配方法，其特征在于IP地址自动分配前，所有节点知道网络的全局划分，即由逐渐增大的正方形组成的分层网格结构，具体的网格划分规则是：最小的网格称为1阶正方形；任何n阶正方形包含4个(n-1)阶正方形，n≥2，即4个n阶正方形组成一个(n+1)阶正方形，为避免重叠，任何一个m阶正方形只属于一个(m+i)阶正方形，m≥1， i≥1。

3.根据权利要求2所述移动自组织网络中基于地理位置的IP地址自动分配方法，其特征在于步骤（1）具体包括：

加入网络之前，节点通过GPS获取自身的地理位置，从而根据所述网格划分规则计算出自己所处的正方形；所有节点保存有所在网格预先定义的临时IP地址段，每个1阶正方形都定义了一个互不相交的临时IP地址段；节点加入网络时，会从它们所在1阶正方形的临时IP地址段中选取一个IP地址作为临时地址，发送地址请求消息AREQ给相邻的节点，并启动定时器，地址请求消息AREQ包含分组类型、序列号、节点ID号和节点请求的地址；周围的节点根据自己的邻居表中的地址信息判断是否冲突；如果存在冲突，则返回地址应答消息AREP，地址应答消息AREP包含分组类型、序列号、节点ID号和冲突的IP地址；收到地址应答消息AREP后节点重新选择一个临时IP，执行相应的操作，直到获得一个无冲突的临时地址；若节点在定时器超时后还没有收到地址应答消息AREP，则节点认为该地址不存在冲突，临时IP地址配置成功；为了避免多个节点同时加入网络并选择相同的IP地址，节点在获得临时IP地址后会运行DAD重复地址检测算法，周期广播DAD信息，DAD信息包含分组类型、节点ID号和节点IP地址，如果某节点收到包含和自己临时IP地址相同的DAD信息，则该节点释放自己的临时地址，等待一个设定时间后重新选择一个临时IP地址。

4.根据权利要求2所述移动自组织网络中基于地理位置的IP地址自动分配方法，其特征在于步骤（2）具体包括：

节点通过地理位置转发算法向网络中的各阶正方形网格发送IP查询消息，IP查询消息中包含分组类型、节点临时地址和待查询的IP地址，节点首先向1阶正方形内的目标节点发送IP查询消息，设定等待应答的时间Tout，并启动定时器；接收到IP 查询消息的节点根据消息中的待查询的IP地址，按照代理选择规则判断自己能否作为代理节点，满足条件则查询IP地址信息表判断待查询的IP地址是否存在冲突，不冲突则不作回应，存在冲突时则返回不确认消息NACK，如果在Tout时间内请求节点没有收到不确认消息NACK，则节点认为在1阶内不存在冲突，节点发送3个IP查询消息给更高阶正方形，直到发送到最高阶正方形都没有收到不确认消息NACK，则节点将待查询的IP地址设置为自己的正式IP地址；如果节点收到不确认消息NACK，则重新选择一个IP地址并重复执行以上的操作，直到成功获得正式IP地址。

5.根据权利要求4所述移动自组织网络中基于地理位置的IP地址自动分配方法，其特征在于步骤（2）中，为了防止节点同时选择相同的正式IP地址，代理节点需要缓存一个IP查询消息队列，代理节点收到IP查询消息后会将请求节点的临时地址、待查询的IP地址、超时等待时间Timeout加入队列，如果代理节点收到的IP查询消息包含相同的待查询的IP地址当时不同的临时地址，则代理节点就会返回一个不确认消息NACK给后来发送IP查询消息的节点，防止地址冲突的发生。