[发明专利]一种多跳车联网的实现方法

权利要求书

1.一种多跳车联网的实现方法，其特征在于，所述车联网包括接入路由器、接入节点和车辆节点；每个车辆节点配置X个无线接口，每个接口使用不同的信道进行通信，每个接口由接口ID i唯一标识，i取值1～X，每个信道由信道ID唯一标识，接口ID为i的接口使用的信道的信道ID为i，X为大于1的正整数；接口ID为i的接口简称为接口i；接入路由器配置一个上游有线接口和Z个下游有线接口，Z≥2X；接入节点配置一个上游有线接口和一个下游无线接口；接入路由器的上游有线接口与互联网骨干网相连，每个下游有线接口与一个接入节点的上游有线接口相连，每个下游有线接口由接口ID j唯一标识，j取值1～Z；互联网骨干网由核心路由器构成，核心路由器的每个接口与另一个核心路由器或者接入路由器相连；接入节点的下游无线接口采用一个固定的信道进行通信且该信道为车辆节点支持的信道；与一个接入路由器的Z个下游接口相连的Z个接入节点的信道集合包含车辆节点支持的X个信道；

一种数据由一个数据ID唯一标识，一个数据包含S个数据块，S为大于1的正整数，每个数据块由数据块ID h唯一标识，h取值1～S，一个服务器能够产生一种数据的一个以上的数据块；

接入路由器维护一个服务器表、一个缓存表以及一个请求表；一个服务器表项包含数据ID域、数据块ID集合域和服务器地址域；一个缓存表项包含数据ID域、数据块ID域、数据块域以及生命周期域；一个请求表项包含数据ID域、数据块ID域和消息域；

数据D1的数据ID为DID1；一个服务器产生数据D1的一个以上的数据块后，构建一个数据块ID集合，该数据块ID集合由产生的数据块的数据块ID构成，然后该服务器执行步骤101-步骤109的发布操作：

步骤101：开始；

步骤102：服务器产生一个随机数q1，并广播一个发布消息，该发布消息的源地址为该服务器的地址，目的地址为广播地址，负载为数据ID值DID1、数据块ID集合以及序列号q1；

步骤103：如果接入路由器从上游接口接收到该发布消息，则执行步骤107，否则执行步骤104；

步骤104：核心路由器接收到该发布消息后，如果它已经接收到具有相同序列号q1的发布消息，则执行步骤106，否则执行步骤105；

步骤105：核心路由器从除了接收到该发布消息的接口以外的所有接口转发该发布消息，执行步骤103；

步骤106：核心路由器丢弃该发布消息；

步骤107：接收到发布消息的接入路由器查看服务器表，如果存在一个服务器表项，该服务器表项的数据ID域值和数据块ID集合域值等于接收到的发布消息负载中的数据ID和数据块ID集合，且服务器地址域值等于接收到的发布消息的源地址，则执行步骤109，否则执行步骤108；

步骤108：接收到发布消息的接入路由器创建一个服务器表项，该服务器表项的数据ID域值和数据块ID集合域值等于接收到的发布消息负载中的数据ID和数据块ID集合，服务器地址域值等于接收到的发布消息的源地址；

步骤109：结束；

接入路由器、接入节点以及车辆节点通过地址实现数据通信，一个地址的长度为128比特；接入路由器的地址包含64比特的网络前缀域，(64-n)比特的预留域，以及n比特的设备ID域构成，预留域值为0；接入节点以及车辆节点的地址包含64比特的网络前缀域，(64-n1-n)比特的坐标域，n1比特的接入节点ID域以及n比特的设备ID域构成；

接入路由器所有接口的网络前缀相同且预先设置；所述车联网中的每个接入路由器配置一个上游接口和Y个下游接口，Y为大于1的自然数，接入路由器的上游接口的接口ID为Y+1；接入路由器启动后，为每个接口配置一个地址，该地址的网络前缀为预先设置的网络前缀，设备ID为该接口的接口ID；接入路由器为每个下游接口配置地址后，从该下游接口发送一个信标消息，该信标消息的源地址为该下游接口的地址；

一个接入节点的上游接口和下游接口分别配置一个地址；接入节点从上游接口接收到信标消息后，分别为上游接口和下游接口配置一个地址，在上游接口的地址中，网络前缀等于接收到的信标消息的源地址的网络前缀，地理坐标为0，接入节点ID为接收到的信标消息的源地址的设备ID，设备ID为0；在下游接口的地址中，网络前缀等于接收到的信标消息的源地址的网络前缀，地理坐标为接入节点当前的地理坐标，设备ID为0，接入节点ID为接收到的信标消息的源地址的设备ID；接入节点为下游节点配置地址后，通过下游接口定期发送信标消息；在该信标消息中，源地址为下游接口的地址，负载为参数Limit，参数Limit的初始值预先设置；

车辆节点为每个接口配置地址之前，为每个接口配置一个临时地址，临时地址的网络前缀和接入节点ID为0，地理坐标为车辆节点当前地理位置的坐标，设备ID为大于0的随机数，然后车辆节点从该接口定期发送信标消息，该信标消息的源地址为该接口的临时地址，负载为空；如果一个车辆节点从接口f接收到一个信标消息后，执行下述操作：

步骤201：开始；

步骤202：车辆节点判断该信标消息的源地址是否为接入节点，如果是，则执行步骤203，否则执行步骤204；

步骤203：车辆节点将该信标消息负载中的参数Limit递减1，如果该参数Limit等于0，该车辆节点则停止转发该信标消息，否则从接口f转发该信标消息，执行步骤205；

步骤204：车辆节点判断信标消息的源地址的设备ID是否等于自己X个接口的任一个临时地址中的设备ID，如果等于，则执行步骤205，否则执行步骤206；

步骤205：车辆节点选择设备ID等于接收到的信标消息的源地址的设备ID的临时地址，然后选取一个随机数，该随机数不等于自己X个接口的任一个临时地址中的设备ID，且不等于从X接口接收到的任何信标消息的源地址的设备ID，然后将该临时地址的设备ID更新为该随机数；

步骤206：结束。