CN104717640B - 一种基于定位的无线网络通信的实现方法 - Google Patents
一种基于定位的无线网络通信的实现方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于定位的无线网络通信的实现方法,所述无线网络由路由骨干网和用户移动网络构成,其中路由骨干网由一个接入路由器和一个以上接入节点两种设备构成,用户移动网络由一个移动设备和一个以上传感器节点两种设备构成,传感器节点通过移动设备与其他移动设备或者传感器节点通信;一个用户移动网络作为一个整体移动;一个移动设备与一个接入节点关联,该接入节点称为该移动设备的关联接入节点;移动设备通过关联接入节点以及关联接入节点所在的路由骨干网实现与其他用户移动网络的通信;节点在移动过程中,无需配置转交地址并且无需访问家乡代理,因此大幅度提高了通信性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种通信的实现方法,尤其涉及的是一种基于定位的无线网络通信的实现方法。
背景技术
随着下一代互联网的不断成熟和发展,下一代无线网络已成为未来发展的必然趋势。下一代无线网络具有以下优势:
(1)IPv6是下一代互联网的协议标准,下一代无线网络有助于推动无线网络通信协议的标准化;
(2)IPv6的许多技术特点(如地址自动配置、移动性支持、安全性等)对大规模无线网络的自组织管理提供了良好支持;
(3)互联网的组网方式可以供无线网络充分借鉴,使其成为无线网络的一种合理拓展。
目前实现下一代无线网络的路由关键技术还不成熟,主要表现在以下方面:
(1)地址自动配置:地址自动配置是IPv6的一个重要技术特色,可以在无人干预的情况下为每个接口配置相应的IPv6地址。这一点与无线网络自组织、自配置的设计目标非常吻合。但是,现有的IPv6地址自动配置方式在无线网络中还存在一些问题,例如有状态地址配置会带来大量的控制消息开销、根据MAC地址生成IPv6地址的无状态地址配置对传感器节点间的路由寻址未带来任何方便,因此针对6LoWPAN无线网络需要建立一种新的IPv6地址自动配置机制;
(2)路由方案:无线网络与IPv6网络不同,在IPv6网络中,路由器与普通节点之间有数据链路层连接,可以通过一跳到达,而无线传感器节点具有路由器与普通节点双重身份,节点之间没有数据链路层连接,因此在无线网络中需要建立一种新的路由方式实现IPv6节点与传感器节点之间的通信。
发明内容
发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种基于定位的无线网络通信的实现方法。
技术方案:本发明公开了一种基于定位的无线网络通信的实现方法,所述无线网络由路由骨干网和用户移动网络构成,其中路由骨干网由一个接入路由器和一个以上接入节点两种设备构成,用户移动网络由一个移动设备(例如:智能电话)和一个以上传感器节点两种设备构成,传感器节点通过移动设备与其他移动设备或者传感器节点通信;一个用户移动网络作为一个整体移动;一个移动设备与一个接入节点关联,该接入节点称为该移动设备的关联接入节点;移动设备通过关联接入节点以及关联接入节点所在的路由骨干网实现与其他用户移动网络的通信;
一个地理区域内的一个以上无线网络构成一个域;在每个域中设有一个管理服务器,管理服务器保存一个关联接入路由器表,每个表项包括三个域:移动设备域、接入路由器域以及生命周期域;
所述无线网络的设备的全局地址由五个部分构成,第一部分是i比特的域ID,唯一标识一个域,在一个域中,所有接入路由器和接入节点的域ID都相同,从一个域内获取的全局地址的域ID都相同,域ID预先设定;第二部分为j比特的网络ID,唯一标识一个无线网络,一个无线网络内所有接入节点的网络ID都相同,在一个无线网络内获取的全局地址的网络ID都相同,网络ID等于无线网络内接入路由器的网络ID;第三部分为k比特的接入节点ID,唯一标识一个无线网络内的接入节点,从一个接入节点获取的全局地址的接入节点ID都相同,值为该接入节点的接入节点ID;第四部分为n比特的移动设备ID,唯一标识一个用户移动网络,在一个用户移动网络内的所有传感器节点的移动设备ID都相同,其值等于相同用户移动网络的移动设备的移动设备ID;第五部分为节点ID,唯一标识一个用户移动网络中的传感器节点;i,j,k和n为正整数,且为偶数;
域ID,网络ID,接入节点ID和移动设备ID构成全局路由前缀;一个接入路由器的接入节点ID和移动设备ID为0,节点ID为1;一个接入节点的移动设备ID和节点ID为0,一个移动设备的节点ID为0;
所述无线网络的设备的路由地址由三部分构成,第一部分为横坐标,其值等于一个移动设备的地理横坐标;第二部分为纵坐标,其值等于一个移动设备的地理纵坐标;第三部分为全局路由前缀,其值等于一个移动设备的全局路由前缀;
一个接入路由器的全局地址预先设置,一个接入节点通过下述过程从一个接入路由器获取具有全球唯一性的全局地址:
步骤101:开始;
步骤102:接入节点向接入路由器发送接入节点ID请求消息;
步骤103:接入路由器收到接入节点ID请求消息后,向接入节点返回一个接入节点ID响应消息,接入节点ID响应消息负载为状态为未分配的最小接入节点ID,接入路由器将分配给接入节点的接入节点ID的状态设置为已分配;
步骤104:接入节点收到接入节点ID响应消息后,将消息负载中的接入节点ID与接入路由器的域ID和网络ID相结合构成自己的全局地址;
步骤105:结束;
一个无线网络内的接入节点获取全局地址后,一个移动设备从一个接入节点获取具有全球唯一性的全局地址,包括以下步骤:
步骤201:开始;
步骤202:移动设备向接入节点发送移动设备ID请求消息;
步骤203:接入节点收到移动设备ID请求消息后,向移动设备返回一个移动设备ID响应消息,移动设备ID响应消息负载为状态为未分配的最小移动设备ID,接入节点将分配给移动设备的移动设备ID的状态设置为已分配;
步骤204:移动设备收到移动设备ID响应消息后,将消息负载中的移动设备ID与接入节点的域ID、网络ID和接入节点ID相结合构成自己的全局地址;
步骤205:结束。
通过上述过程,所述无线网络中的设备获取了具有全球唯一性的地址,可以实现网络通信。
本发明所述方法中,一个用户移动网络内的移动设备获取全局地址后,该用户移动网络内的传感器节点从该移动设备获取具有全球唯一性的全局地址,包括以下步骤:
步骤301:开始;
步骤302:传感器节点向移动设备发送节点ID请求消息;
步骤303:移动设备收到节点ID请求消息后,向传感器节点返回一个节点ID响应消息,节点ID响应消息负载为状态为未分配的最小节点ID,移动设备将分配给传感器节点的节点ID的状态设置为已分配;
步骤304:传感器节点收到节点ID响应消息后,将消息负载中的节点ID与移动设备的域ID、网络ID、接入节点ID和移动设备ID相结合构成自己的全局地址;
步骤305:结束。
通过上述过程,传感器节点可以获取具有全局唯一性的地址从而能够进行正确通信。
本发明所述方法中,一个用户移动网络在移动过程中,用户移动网络内的移动设备和所有传感器节点的全局地址保持不变;
一个接入路由器保存一个关联AP表,每个表项包含三个域:移动设备域,接入节点域和生命周期域;一个接入节点保存一个关联移动设备表,每个表项包含两个域:移动设备域和生命周期域;一个表项的生命周期随着时钟自动衰减,当衰减到位0时,相应的表项自动被删除。
本发明所述方法中,在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于一个无线网络,该无线网络的接入路由器为AR1的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤401:开始;
步骤402:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤403:接入节点AP2向接入路由器AR1发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤404:接入路由器AR1收到更新消息后,将移动设备P1所对应的表项的接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀;
步骤405:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于在移动转交过程中无需进行配置转交地址且无需进行地址绑定,因此移动切换延迟减少,路由延迟也降低,提高了通信质量。
本发明所述方法中,在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的接入节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2属于一个域,该域中的管理服务器为S1的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤501:开始;
步骤502:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤503:接入节点AP2向接入路由器AR2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤504:接入路由器AR2收到更新消息后,在自己的关联接入节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀,接入路由器AR2向管理服务器S1发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤505:管理服务器S1收到更新消息后,将移动设备P1所对应的表项的接入路由器域值设置为接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤506:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于在移动转交过程中无需进行配置转交地址且无需进行地址绑定,因此移动切换延迟减少,路由延迟也降低,提高了通信质量。
本发明所述方法中,在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的接入节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2属于不同的域,接入路由器AR1所属域中的管理服务器为S1,接入路由器AR2所属域中的管理服务器为S2的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤601:开始;
步骤602:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤603:接入节点AP2向接入路由器AR2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤604:接入路由器AR2收到更新消息后,在自己的关联接入节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀,然后向管理服务器S2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤605:管理服务器S2收到更新消息后,在自己的关联接入路由器节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入路由器域值设置为接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤606:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于在移动转交过程中无需进行配置转交地址且无需进行地址绑定,因此移动切换延迟减少,路由延迟也降低,提高了通信质量。
本发明所述方法中,在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点也是AP1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤701:开始;
步骤702:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤703:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀在自己的关联移动设备表中,则将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤704:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤705:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于节点在移动转交过程中无需进行配置转交地址并且在通信之前无需访问目的节点的家乡代理获取外部代理的信息,因此路由延迟大幅度降低,提高了通信质量。
本发明所述方法中,在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于一个无线网络,该无线网络的接入路由器为AR1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤801:开始;
步骤802:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤803:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤804:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀在自己的关联接入节点表中,相应表项的接入节点域为接入节点AP2的全局路由前缀,则接入路由器AR1将数据消息发送给接入节点AP2;
步骤805:接入节点AP2收到数据消息后,将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤806:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤807:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于节点在移动转交过程中无需进行配置转交地址并且在通信之前无需访问目的节点的家乡代理获取外部代理的信息,因此路由延迟大幅度降低,提高了通信质量。
本发明所述方法中,在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2同属于一个域,该域的管理服务器为S1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤901:开始;
步骤902:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤903:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤904:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联接入节点表中,则向管理服务器S1发送路由请求消息,消息负载为移动设备P2的全局路由前缀;
步骤905:管理服务器S1收到路由请求消息后,在自己的关联接入路由器表中查询移动设备P2的表项,然后向接入路由器AR1发送一条路由响应消息,路由响应消息负载为移动设备P2表项的接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤906:接入路由器AR1收到路由响应消息后,将数据消息发送给接入路由器AR2;
步骤907:接入路由器AR2收到数据消息后,将数据消息直接转发给接入节点AP2;
步骤908:接入节点AP2收到数据消息后,将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤909:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤910:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于节点在移动转交过程中无需进行配置转交地址并且在通信之前无需访问目的节点的家乡代理获取外部代理的信息,因此路由延迟大幅度降低,提高了通信质量。
本发明所述方法中,在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2同属于不同的域,接入路由器AR1所属的域的管理服务器为S1,接入路由器AR2所属的域的管理服务器为S2,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤1001:开始;
步骤1002:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤1003:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤1004:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联接入节点表中,则向管理服务器S1发送路由请求消息,消息负载为移动设备P2的全局路由前缀;
步骤1005:管理服务器S1收到路由请求消息后,管理服务器S1的关联接入路由器表中没有移动设备P2的表项,管理服务器S1向接入路由器AR1发送一条路由响应消息,消息负载为空;
步骤1006:接入路由器AR1获取移动设备P2的地址坐标并构建一个路由地址,路由地址的横坐标为移动设备P2的横坐标,路由地址的纵坐标为移动设备P2的纵坐标,路由地址的全局路由前缀为移动设备P2的全局路由前缀,接入路由器AR1发送一条消息,消息负载为接收到的数据消息,数据消息的源地址为AR1的全局地址,目的地址为移动设备P2的路由地址;
步骤1007:该数据消息被转发到距离移动设备P2最近的下一跳接入路由器;
步骤1008:下一跳接入路由器收到该数据消息后,再将该数据消息转发到距离移动设备P2最近的下一跳接入路由器,
步骤1009:重复步骤1008,最终该数据消息到达移动设备P2所在的无线网络所在的接入路由器AR2;
步骤1010:接入路由器AR2收到数据消息后,根据自己的关联接入节点表中移动设备P2的表项,接入路由器AR2将数据消息转发给接入节点AP2;
步骤1011:接入节点AP2收到数据消息后,根据自己的关联移动设备表中移动设备P2的表项,接入节点AP2将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤1012:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤1013:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于节点在移动转交过程中无需进行配置转交地址并且在通信之前无需访问目的节点的家乡代理获取外部代理的信息,因此路由延迟大幅度降低,提高了通信质量。
有益效果:本发明提供了一种基于定位的无线网络通信的实现方法,在所述系统中,下一代无线网络中的节点拥有全球唯一的IPv6地址,能够与其他设备实现点到点通信,节点在移动过程中,无需配置转交地址并且无需访问家乡代理,因此大幅度提高了通信性能。本发明扩展了无线网络的应用空间,可将本发明应用于农业现代化、医疗及环境保护等多个领域。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明所述无线网络拓扑结构示意图。
图2为本发明所述关联接入路由器表结构示意图。
图3为本发明所述全局地址结构示意图。
图4为本发明所述路由地址结构示意图。
图5为本发明所述网络内移动切换流程示意图。
图6为本发明所述网络间移动切换流程示意图。
图7为本发明所述域间移动切换流程示意图。
图8为本发明所述网络内通信流程示意图。
图9为本发明所述网络间通信流程示意图。
图10为本发明所述域间通信流程示意图。
具体实施方式:
本发明提供了一种基于定位的无线网络通信的实现方法,在所述系统中,下一代无线网络中的节点拥有全球唯一的IPv6地址,能够与其他设备实现点到点通信,节点在移动过程中,无需配置转交地址并且无需访问家乡代理,因此大幅度提高了通信性能。本发明扩展了无线网络的应用空间,可将本发明应用于农业现代化、医疗及环境保护等多个领域。
图1为本发明所述无线网络拓扑结构示意图。所述无线网络由路由骨干网1和用户移动网络2构成,其中路由骨干网1由一个接入路由器3和一个以上接入节点4两种设备构成,用户移动网络2由一个移动设备5(例如:智能电话)和一个以上传感器节点6两种设备构成,传感器节点6通过移动设备5与其他移动设备5或者传感器节点6通信;一个用户移动网络2作为一个整体移动;一个移动设备5与一个接入节点4关联,该接入节点4称为该移动设备5的关联接入节点;移动设备5通过关联接入节点4以及关联接入节点4所在的路由骨干网1实现与其他用户移动网络2的通信。
图2为本发明所述关联接入路由器表结构示意图。一个地理区域内的一个以上无线网络构成一个域;在每个域中设有一个管理服务器,管理服务器保存一个关联接入路由器表,每个表项包括三个域:移动设备域、接入路由器域以及生命周期域;
图3为本发明所述全局地址结构示意图。所述无线网络的设备的全局地址由五个部分构成,第一部分是i比特的域ID,唯一标识一个域,在一个域中,所有接入路由器和接入节点的域ID都相同,从一个域内获取的全局地址的域ID都相同,域ID预先设定;第二部分为j比特的网络ID,唯一标识一个无线网络,一个无线网络内所有接入节点的网络ID都相同,在一个无线网络内获取的全局地址的网络ID都相同,网络ID等于无线网络内接入路由器的网络ID;第三部分为k比特的接入节点ID,唯一标识一个无线网络内的接入节点,从一个接入节点获取的全局地址的接入节点ID都相同,值为该接入节点的接入节点ID;第四部分为n比特的移动设备ID,唯一标识一个用户移动网络,在一个用户移动网络内的所有传感器节点的移动设备ID都相同,其值等于相同用户移动网络的移动设备的移动设备ID;第五部分为节点ID,唯一标识一个用户移动网络中的传感器节点;i,j,k和n为正整数,且为偶数;域ID,网络ID,接入节点ID和移动设备ID构成全局路由前缀;一个接入路由器的接入节点ID和移动设备ID为0,节点ID为1;一个接入节点的移动设备ID和节点ID为0,一个移动设备的节点ID为0。
一个接入路由器的全局地址预先设置,一个接入节点通过下述过程从一个接入路由器获取具有全球唯一性的全局地址:
步骤101:开始;
步骤102:接入节点向接入路由器发送接入节点ID请求消息;
步骤103:接入路由器收到接入节点ID请求消息后,向接入节点返回一个接入节点ID响应消息,接入节点ID响应消息负载为状态为未分配的最小接入节点ID,接入路由器将分配给接入节点的接入节点ID的状态设置为已分配;
步骤104:接入节点收到接入节点ID响应消息后,将消息负载中的接入节点ID与接入路由器的域ID和网络ID相结合构成自己的全局地址;
步骤105:结束;
一个无线网络内的接入节点获取全局地址后,一个移动设备从一个接入节点获取具有全球唯一性的全局地址,包括以下步骤:
步骤201:开始;
步骤202:移动设备向接入节点发送移动设备ID请求消息;
步骤203:接入节点收到移动设备ID请求消息后,向移动设备返回一个移动设备ID响应消息,移动设备ID响应消息负载为状态为未分配的最小移动设备ID,接入节点将分配给移动设备的移动设备ID的状态设置为已分配;
步骤204:移动设备收到移动设备ID响应消息后,将消息负载中的移动设备ID与接入节点的域ID、网络ID和接入节点ID相结合构成自己的全局地址;
步骤205:结束。
通过上述过程,所述无线网络中的设备获取了具有全球唯一性的地址,可以实现网络通信。
本发明所述方法中,一个用户移动网络内的移动设备获取全局地址后,该用户移动网络内的传感器节点从该移动设备获取具有全球唯一性的全局地址,包括以下步骤:
步骤301:开始;
步骤302:传感器节点向移动设备发送节点ID请求消息;
步骤303:移动设备收到节点ID请求消息后,向传感器节点返回一个节点ID响应消息,节点ID响应消息负载为状态为未分配的最小节点ID,移动设备将分配给传感器节点的节点ID的状态设置为已分配;
步骤304:传感器节点收到节点ID响应消息后,将消息负载中的节点ID与移动设备的域ID、网络ID、接入节点ID和移动设备ID相结合构成自己的全局地址;
步骤305:结束。
通过上述过程,传感器节点可以获取具有全局唯一性的地址从而能够进行正确通信。
图4为本发明所述路由地址结构示意图。所述无线网络的设备的路由地址由三部分构成,第一部分为横坐标,其值等于一个移动设备的地理横坐标;第二部分为纵坐标,其值等于一个移动设备的地理纵坐标;第三部分为全局路由前缀,其值等于一个移动设备的全局路由前缀。
图5为本发明所述网络内移动切换流程示意图。一个用户移动网络在移动过程中,用户移动网络内的移动设备和所有传感器节点的全局地址保持不变;一个接入路由器保存一个关联AP表,每个表项包含三个域:移动设备域,接入节点域和生命周期域;一个接入节点保存一个关联移动设备表,每个表项包含两个域:移动设备域和生命周期域;一个表项的生命周期随着时钟自动衰减,当衰减到位0时,相应的表项自动被删除。在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于一个无线网络,该无线网络的接入路由器为AR1的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤401:开始;
步骤402:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤403:接入节点AP2向接入路由器AR1发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤404:接入路由器AR1收到更新消息后,将移动设备P1所对应的表项的接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀;
步骤405:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于在移动转交过程中无需进行配置转交地址且无需进行地址绑定,因此移动切换延迟减少,路由延迟也降低,提高了通信质量。
图6为本发明所述网络间移动切换流程示意图。在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的接入节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2属于一个域,该域中的管理服务器为S1的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤501:开始;
步骤502:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤503:接入节点AP2向接入路由器AR2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤504:接入路由器AR2收到更新消息后,在自己的关联接入节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀,接入路由器AR2向管理服务器S1发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤505:管理服务器S1收到更新消息后,将移动设备P1所对应的表项的接入路由器域值设置为接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤505:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于在移动转交过程中无需进行配置转交地址且无需进行地址绑定,因此移动切换延迟减少,路由延迟也降低,提高了通信质量。
图7为本发明所述域间移动切换流程示意图。在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的接入节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2属于不同的域,接入路由器AR1所属域中的管理服务器为S1,接入路由器AR2所属域中的管理服务器为S2的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤601:开始;
步骤602:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤603:接入节点AP2向接入路由器AR2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤604:接入路由器AR2收到更新消息后,在自己的关联接入节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀,然后向管理服务器S2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤605:管理服务器S2收到更新消息后,在自己的关联接入路由器节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入路由器域值设置为接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤606:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于在移动转交过程中无需进行配置转交地址且无需进行地址绑定,因此移动切换延迟减少,路由延迟也降低,提高了通信质量。
图8为本发明所述网络内通信流程示意图。在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点也是AP1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤701:开始;
步骤702:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤703:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀在自己的关联移动设备表中,则将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤704:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤705:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于节点在移动转交过程中无需进行配置转交地址并且在通信之前无需访问目的节点的家乡代理获取外部代理的信息,因此路由延迟大幅度降低,提高了通信质量。
在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于一个无线网络,该无线网络的接入路由器为AR1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤801:开始;
步骤802:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤803:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤804:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀在自己的关联接入节点表中,相应表项的接入节点域为接入节点AP2的全局路由前缀,则接入路由器AR1将数据消息发送给接入节点AP2;
步骤805:接入节点AP2收到数据消息后,将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤806:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤807:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于节点在移动转交过程中无需进行配置转交地址并且在通信之前无需访问目的节点的家乡代理获取外部代理的信息,因此路由延迟大幅度降低,提高了通信质量。
图9为本发明所述网络间通信流程示意图。在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2同属于一个域,该域的管理服务器为S1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤901:开始;
步骤902:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤903:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤904:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联接入节点表中,则向管理服务器S1发送路由请求消息,消息负载为移动设备P2的全局路由前缀;
步骤905:管理服务器S1收到路由请求消息后,在自己的关联接入路由器表中查询移动设备P2的表项,然后向接入路由器AR1发送一条路由响应消息,路由响应消息负载为移动设备P2表项的接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤906:接入路由器AR1收到路由响应消息后,将数据消息发送给接入路由器AR2;
步骤907:接入路由器AR2收到数据消息后,将数据消息直接转发给接入节点AP2;
步骤908:接入节点AP2收到数据消息后,将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤909:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤910:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于节点在移动转交过程中无需进行配置转交地址并且在通信之前无需访问目的节点的家乡代理获取外部代理的信息,因此路由延迟大幅度降低,提高了通信质量。
图10为本发明所述域间通信流程示意图。在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2同属于不同的域,接入路由器AR1所属的域的管理服务器为S1,接入路由器AR2所属的域的管理服务器为S2,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤1001:开始;
步骤1002:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤1003:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤1004:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联接入节点表中,则向管理服务器S1发送路由请求消息,消息负载为移动设备P2的全局路由前缀;
步骤1005:管理服务器S1收到路由请求消息后,管理服务器S1的关联接入路由器表中没有移动设备P2的表项,管理服务器S1向接入路由器AR1发送一条路由响应消息,消息负载为空;
步骤1006:接入路由器AR1获取移动设备P2的地址坐标并构建一个路由地址,路由地址的横坐标为移动设备P2的横坐标,路由地址的纵坐标为移动设备P2的纵坐标,路由地址的全局路由前缀为移动设备P2的全局路由前缀,接入路由器AR1发送一条消息,消息负载为接收到的数据消息,数据消息的源地址为AR1的全局地址,目的地址为移动设备P2的路由地址;
步骤1007:该数据消息被转发到距离移动设备P2最近的下一跳接入路由器;
步骤1008:下一跳接入路由器收到该数据消息后,再将该数据消息转发到距离移动设备P2最近的下一跳接入路由器,
步骤1009:重复步骤1008,最终该数据消息到达移动设备P2所在的无线网络所在的接入路由器AR2;
步骤1010:接入路由器AR2收到数据消息后,根据自己的关联接入节点表中移动设备P2的表项,接入路由器AR2将数据消息转发给接入节点AP2;
步骤1011:接入节点AP2收到数据消息后,根据自己的关联移动设备表中移动设备P2的表项,接入节点AP2将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤1012:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤1013:结束。
上述过程确保了移动设备和传感器节点在移动过程中通信的正确性和连续性,由于节点在移动转交过程中无需进行配置转交地址并且在通信之前无需访问目的节点的家乡代理获取外部代理的信息,因此路由延迟大幅度降低,提高了通信质量。
实施例1
基于表1的仿真参数,本实施例模拟了本发明中方法,性能分析如下:随着传输范围的增加,网络直径变小,因此通信延迟和切换延迟随之降低。随着移动速度增加,链路不稳定性增强,因此丢包率增加,由丢包率引起的数据重传导致了通信延迟的增加,切换延迟也随之增加。平均切换延迟为30ms,平均通信延迟为100ms。
表1仿真参数
本发明提供了一种基于定位的无线网络通信的实现方法的思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,所述无线网络由路由骨干网和用户移动网络构成,其中路由骨干网由一个接入路由器和一个以上接入节点两种设备构成,用户移动网络由一个移动设备和一个以上传感器节点两种设备构成,传感器节点通过移动设备与其他移动设备或者传感器节点通信;一个用户移动网络作为一个整体移动;一个移动设备与一个接入节点关联,该接入节点称为该移动设备的关联接入节点;移动设备通过关联接入节点以及关联接入节点所在的路由骨干网实现与其他用户移动网络的通信;
一个地理区域内的一个以上无线网络构成一个域;在每个域中设有一个管理服务器,管理服务器保存一个关联接入路由器表,每个表项包括三个域:移动设备域、接入路由器域以及生命周期域;
所述无线网络的设备的全局地址由五个部分构成,第一部分是i比特的域ID,唯一标识一个域,在一个域中,所有接入路由器和接入节点的域ID都相同,从一个域内获取的全局地址的域ID都相同,域ID预先设定;第二部分为j比特的网络ID,唯一标识一个无线网络,一个无线网络内所有接入节点的网络ID都相同,在一个无线网络内获取的全局地址的网络ID都相同,网络ID等于无线网络内接入路由器的网络ID;第三部分为k比特的接入节点ID,唯一标识一个无线网络内的接入节点,从一个接入节点获取的全局地址的接入节点ID都相同,值为该接入节点的接入节点ID;第四部分为n比特的移动设备ID,唯一标识一个用户移动网络,在一个用户移动网络内的所有传感器节点的移动设备ID都相同,其值等于相同用户移动网络的移动设备的移动设备ID;第五部分为节点ID,唯一标识一个用户移动网络中的传感器节点;i,j,k和n为正整数,且为偶数;
域ID,网络ID,接入节点ID和移动设备ID构成全局路由前缀;一个接入路由器的接入节点ID和移动设备ID为0,节点ID为1;一个接入节点的移动设备ID和节点ID为0,一个移动设备的节点ID为0;
所述无线网络的设备的路由地址由三部分构成,第一部分为横坐标,其值等于一个移动设备的地理横坐标;第二部分为纵坐标,其值等于一个移动设备的地理纵坐标;第三部分为全局路由前缀,其值等于一个移动设备的全局路由前缀;
一个接入路由器的全局地址预先设置,一个接入节点通过下述过程从一个接入路由器获取具有全球唯一性的全局地址:
步骤101:开始;
步骤102:接入节点向接入路由器发送接入节点ID请求消息;
步骤103:接入路由器收到接入节点ID请求消息后,向接入节点返回一个接入节点ID响应消息,接入节点ID响应消息负载为状态为未分配的最小接入节点ID,接入路由器将分配给接入节点的接入节点ID的状态设置为已分配;
步骤104:接入节点收到接入节点ID响应消息后,将消息负载中的接入节点ID与接入路由器的域ID和网络ID相结合构成自己的全局地址;
步骤105:结束;
一个无线网络内的接入节点获取全局地址后,一个移动设备从一个接入节点获取具有全球唯一性的全局地址,包括以下步骤:
步骤201:开始;
步骤202:移动设备向接入节点发送移动设备ID请求消息;
步骤203:接入节点收到移动设备ID请求消息后,向移动设备返回一个移动设备ID响应消息,移动设备ID响应消息负载为状态为未分配的最小移动设备ID,接入节点将分配给移动设备的移动设备ID的状态设置为已分配;
步骤204:移动设备收到移动设备ID响应消息后,将消息负载中的移动设备ID与接入节点的域ID、网络ID和接入节点ID相结合构成自己的全局地址;
步骤205:结束。
2.根据权利要求1所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,一个用户移动网络内的移动设备获取全局地址后,该用户移动网络内的传感器节点从该移动设备获取具有全球唯一性的全局地址,包括以下步骤:
步骤301:开始;
步骤302:传感器节点向移动设备发送节点ID请求消息;
步骤303:移动设备收到节点ID请求消息后,向传感器节点返回一个节点ID响应消息,节点ID响应消息负载为状态为未分配的最小节点ID,移动设备将分配给传感器节点的节点ID的状态设置为已分配;
步骤304:传感器节点收到节点ID响应消息后,将消息负载中的节点ID与移动设备的域ID、网络ID、接入节点ID和移动设备ID相结合构成自己的全局地址;
步骤305:结束。
3.根据权利要求1所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,一个用户移动网络在移动过程中,用户移动网络内的移动设备和所有传感器节点的全局地址保持不变;
一个接入路由器保存一个关联AP表,每个表项包含三个域:移动设备域,接入节点域和生命周期域;一个接入节点保存一个关联移动设备表,每个表项包含两个域:移动设备域和生命周期域;一个表项的生命周期随着时钟自动衰减,当衰减到位0时,相应的表项自动被删除。
4.根据权利要求3所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于一个无线网络,该无线网络的接入路由器为AR1的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤401:开始;
步骤402:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤403:接入节点AP2向接入路由器AR1发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤404:接入路由器AR1收到更新消息后,将移动设备P1所对应的表项的接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀;
步骤405:结束。
5.根据权利要求4所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,
在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的接入节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2属于一个域,该域中的管理服务器为S1的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤501:开始;
步骤502:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤503:接入节点AP2向接入路由器AR2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤504:接入路由器AR2收到更新消息后,在自己的关联接入节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀,接入路由器AR2向管理服务器S1发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤505:管理服务器S1收到更新消息后,将移动设备P1所对应的表项的接入路由器域值设置为接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤506:结束。
6.根据权利要求5所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,在用户移动网络U1中的移动设备P1从当前关联的接入节点AP1向下一个关联的接入节点AP2行驶,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2属于不同的域,接入路由器AR1所属域中的管理服务器为S1,接入路由器AR2所属域中的管理服务器为S2的情况下,当接入节点AP2检测到移动设备P1关联到自己之后,发起以下移动切换操作:
步骤601:开始;
步骤602:接入节点AP2在关联移动设备表中增加一个表项,移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,生命周期设置为最大值;
步骤603:接入节点AP2向接入路由器AR2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤604:接入路由器AR2收到更新消息后,在自己的关联接入节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入节点域值设置为接入节点AP2的全局路由前缀,然后向管理服务器S2发送一条更新消息,消息负载为移动设备P1的全局路由前缀;
步骤605:管理服务器S2收到更新消息后,在自己的关联接入路由器节点表中增加一个表项,该表项的移动设备域为移动设备P1的全局路由前缀,接入路由器域值设置为接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤606:结束。
7.根据权利要求3所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点也是AP1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤701:开始;
步骤702:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤703:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀在自己的关联移动设备表中,则将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤704:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤705:结束。
8.根据权利要求4所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于一个无线网络,该无线网络的接入路由器为AR1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤801:开始;
步骤802:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤803:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤804:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀在自己的关联接入节点表中,相应表项的接入节点域为接入节点AP2的全局路由前缀,则接入路由器AR1将数据消息发送给接入节点AP2;
步骤805:接入节点AP2收到数据消息后,将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤806:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤807:结束。
9.根据权利要求5所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2同属于一个域,该域的管理服务器为S1,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤901:开始;
步骤902:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,数据消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤903:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤904:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联接入节点表中,则向管理服务器S1发送路由请求消息,路由请求消息负载为移动设备P2的全局路由前缀;
步骤905:管理服务器S1收到路由请求消息后,在自己的关联接入路由器表中查询移动设备P2的表项,然后向接入路由器AR1发送一条路由响应消息,路由响应消息负载为移动设备P2表项的接入路由器AR2的全局路由前缀;
步骤906:接入路由器AR1收到路由响应消息后,将数据消息发送给接入路由器AR2;
步骤907:接入路由器AR2收到数据消息后,将数据消息直接转发给接入节点AP2;
步骤908:接入节点AP2收到数据消息后,将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤909:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤910:结束。
10.根据权利要求5所述的基于定位的无线网络通信的实现方法,其特征在于,在用户移动网络U1中的移动设备P1的关联接入节点为AP1,用户移动网络U2的移动设备P2的关联接入节点是接入节点AP2,接入节点AP1和接入节点AP2属于两个无线网络,接入节点AP1所属的无线网络的接入路由器为AR1,接入节点AP2所属的无线网络的接入路由器为AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2同属于不同的域,接入路由器AR1所属的域的管理服务器为S1,接入路由器AR2所属的域的管理服务器为S2,传感器节点D2位于用户移动网络U2内的情况下,移动设备P1与传感器节点D2的通信过程为:
步骤1001:开始;
步骤1002:移动设备P1发送一条数据消息,数据消息的源地址为移动设备P1的全局地址,消息的目的地址为传感器节点D2的全局地址;
步骤1003:数据消息首先到达接入节点AP1,接入节点AP1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联移动设备表中,则将数据消息发送给接入路由器AR1;
步骤1004:接入路由器AR1检测到传感器节点D2的全局路由前缀即移动设备P2的全局路由前缀没有在自己的关联接入节点表中,则向管理服务器S1发送路由请求消息,路由请求消息负载为移动设备P2的全局路由前缀;
步骤1005:管理服务器S1收到路由请求消息后,管理服务器S1的关联接入路由器表中没有移动设备P2的表项,管理服务器S1向接入路由器AR1发送一条路由响应消息,路由响应消息负载为空;
步骤1006:接入路由器AR1获取移动设备P2的地址坐标并构建一个路由地址,路由地址的横坐标为移动设备P2的横坐标,路由地址的纵坐标为移动设备P2的纵坐标,路由地址的全局路由前缀为移动设备P2的全局路由前缀,接入路由器AR1发送一条数据消息,数据消息负载为接收到的数据消息,数据消息的源地址为AR1的全局地址,目的地址为移动设备P2的路由地址;
步骤1007:该数据消息被转发到距离移动设备P2最近的下一跳接入路由器;
步骤1008:下一跳接入路由器收到该数据消息后,再将该数据消息转发到距离移动设备P2最近的下一跳接入路由器,
步骤1009:重复步骤1008,最终该数据消息到达移动设备P2所在的无线网络所在的接入路由器AR2;
步骤1010:接入路由器AR2收到数据消息后,根据自己的关联接入节点表中移动设备P2的表项,接入路由器AR2将数据消息转发给接入节点AP2;
步骤1011:接入节点AP2收到数据消息后,根据自己的关联移动设备表中移动设备P2的表项,接入节点AP2将数据消息直接转发给移动设备P2;
步骤1012:移动设备P2收到数据消息后,根据目的地址的节点ID将数据消息转发给目的传感器节点D2;
步骤1013:结束。
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