CN111050374A - 一种低延迟的新一代信息网络实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低延迟的新一代信息网络实现方法，所述新一代信息网络包含一个数据服务器、一个控制器、两个以上的接入节点和两个以上的节点；数据服务器、控制器和接入节点分别具有网络唯一的坐标；一个节点或者接入节点由硬件ID唯一标识；一种数据由名称唯一标识；数据服务器用于保存和维护数据。节点通过本发明所提供的新一代信息网络可快速获取网络提供的各种服务，并确保通信的连续性，同时降低了数据通信延迟以及数据包丢失率，有效提高了服务质量，本发明可应用于道路路况监测、环境监测等领域，具有广泛的应用前景。

Description

一种低延迟的新一代信息网络实现方法

技术领域

本发明涉及一种实现方法，尤其涉及的是一种低延迟的新一代信息网络实现方法。

背景技术

新一代信息网络作为一种新型通信网络，能够实现节点与节点之间的多跳无线通信。随着新一代信息网络技术的不断发展以及各种新应用的不断涌现，迫切需要提高新一代信息网络通信性能。

目前的研究人员提出了新一代信息网络获取网络服务的模式并定义了相应的协议栈，但是由于新一代信息网络的体系结构与传统网络的体系结构不同，因此现有的接入方法具有一些局限性，需要提出一种新一代信息网络的通信实现方法，从而提高服务质量。

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，提供一种低延迟的新一代信息网络实现方法。

技术方案：本发明公开了一种低延迟的新一代信息网络实现方法，所述新一代信息网络包含一个数据服务器、一个控制器、两个以上的接入节点和两个以上的节点；

数据服务器、控制器和接入节点分别具有网络唯一的坐标；一个节点或者接入节点由硬件ID唯一标识，例如MAC地址；一种数据由名称唯一标识；数据服务器用于保存和维护数据；接入节点使用信道CH1和通信半径RA1与接入节点、数据服务器以及控制器进行通信；数据服务器和控制器采用信道CH1和通信半径RA1进行通信；接入节点使用信道CH2和通信半径RA2与节点进行通信；节点之间使用信道CH2和通信半径RA2进行通信；

消息由消息类型定义，如下表所示：

消息类型的值	消息名称
		1	邻居消息
2	注册消息
		3	节点发布消息
4	接入节点发布消息
		5	请求消息
6	响应消息

节点保存一个邻居表，一个邻居表项包含硬件ID、坐标和生命周期，生命周期随着机器时钟自动衰减；邻居消息包含消息类型、硬件ID和坐标；节点ND1定期执行下述操作维护邻居表：

步骤101：开始；

步骤102：节点ND1发送邻居消息，该邻居消息的消息类型为1，硬件ID为节点ND1的硬件ID，坐标为节点ND1的当前坐标；

步骤103：邻居节点接收到邻居消息后查看邻居表，判断是否存在一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，是则执行步骤104，否则执行步骤105；

步骤104：接收到邻居消息的邻居节点选择一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，将该邻居表项的坐标更新为该邻居消息的坐标，将生命周期设置为最大值，生命周期取值范围为500ms-1000ms，执行步骤106；

步骤105：接收到邻居消息的邻居节点创建一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，生命周期设置为最大值，生命周期取值范围为500ms-1000ms；

步骤106：结束。

节点通过上述过程建立邻居表从而获取每个邻居节点的硬件ID和实时坐标。这样，节点能够从邻居节点中选择一个最优邻居节点作为到达目的节点的下一跳节点，从而降低路由延迟，提高通信性能，同时上述过程通过生存时间来控制邻居节点的有效性，从而进一步确保下一跳节点的有效性。

本发明所述方法中，一个接入节点保存一个设备表，一个设备表项包含硬件ID、坐标、硬件ID集合和生命周期；节点启动后通过电子地图获取每个接入节点的坐标，电子地图为预先设置，地图中包含每个接入节点、数据服务器和控制器的坐标；注册消息包含消息类型、接入节点坐标、节点坐标、源硬件ID和目的硬件ID；在所有接入节点中，在节点ND1距离接入节点AP1最近的条件下，节点ND1定期执行下述过程维护设备表：

步骤201：开始；

步骤202：节点ND1选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近，节点ND1发送一个注册消息，该注册消息的消息类型为2，接入节点坐标为接入节点AP1的坐标，节点坐标为节点ND1的坐标，源硬件ID等于节点ND1的硬件ID，目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID；

步骤203：判断是否接入节点AP1接收到注册消息，是则执行步骤206，否则执行步骤204；

步骤204：接收到注册消息的节点判断自己的硬件ID是否等于该注册消息的目的硬件ID，是则执行步骤205，否则执行步骤207；

步骤205：接收到注册消息的节点选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与该注册消息的接入节点坐标距离最近，接收到注册消息的节点将该注册消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID，发送注册消息，执行步骤203；

步骤206：接入节点AP1接收到注册消息后查看设备表，如果存在一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID，则将该设备表项的坐标更新为该注册消息的节点坐标，将生命周期设置为最大值；否则接入节点AP1创建一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID，坐标等于该注册消息的节点坐标，硬件ID集合为空，生命周期设置为最大值；

步骤207：结束。

节点通过上述过程在接入节点建立自己的信息。这样，接入节点能够获取节点的实时坐标并通过这些实时坐标建立到达任何一个节点的最短路由路径，从而降低路由和通信延迟和代价，由于设备表项通过生命周期来确保每个节点信息的有效性，因为进一步确保了路由和通信的有效性和正确性。

本发明所述方法中，从接入节点到达节点的所有路由路径由硬件ID集合表示，该硬件ID集合由该路由路径所包含的节点的硬件ID构成；一个节点发布消息包含消息类型、硬件ID集合和负载；节点保存一个路径表，该路径表值包含一个路径表项，该路径表项由硬件ID集合和生命周期构成；接入节点AP1建立设备表后，针对设备表项E1，接入节点AP1定期执行下述操作：

步骤301：开始；

步骤302：接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs1，变量hs1的初始值为空；判断设备表项E1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA2，如果是，则执行步骤306，否则执行步骤303；

步骤303：接入节点AP1选择一个设备表项E2，所述设备表项E2的坐标与接入节点AP1的坐标不大于传输半径RA2，且设备表项E2的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离最小；接入节点AP1将设备表项E2的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素；

步骤304：接入节点AP1选择一个设备表项E3，所述设备表项E3的硬件ID等于变量hs1中的最后一个元素，判断设备表项E3的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA2，如果是，则执行步骤306，否则执行步骤305；

步骤305：接入节点AP1选择一个设备表项E4，所述设备表项E4的坐标与设备表项E3的坐标不大于传输半径RA2，且设备表项E4的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离最小；接入节点AP1将设备表项E4的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素；执行步骤304；

步骤306：接入节点AP1将设备表项E1的硬件ID加入到变量hs1中作为最后一个元素，将设备表项E1的硬件ID集合域值设置为变量hs1；

步骤307：接入节点AP1从变量hs1删除最后一个元素，将自己的硬件ID加入到变量hs1中并作为第一个元素，使用信道CH2和传输半径RA2发送一个节点发布消息，该节点发布消息的消息类型为3，硬件ID集合等于设备表项E1的硬件ID集合，负载为变量hs1；

步骤308：其他节点接收到节点发布消息，判断该节点的硬件ID是否等于该节点发布消息的硬件ID集合的第一个元素，是则执行步骤309，否则执行步骤312；

步骤309：接收到节点发布消息的节点从该节点发布消息的硬件ID集合中删除第一个元素，判断该节点发布消息的硬件ID集合是否为空，是则执行步骤311，否则执行步骤310；

步骤310：接收到节点发布消息的节点转发该节点发布消息，执行步骤308；

步骤311：接收到节点发布消息的节点清空路径表，创建一个路径表项，该路径表项的硬件ID集合等于该节点发布消息负载中的变量hs1，将生命周期设置为最大值；

步骤312：结束。

接入节点通过上述过程建立到达每个节点的路由路径，同时将该路由路径发布到该节点。这样，节点无需建立路由即可实现与接入节点的通信，从而大幅度降低了通信延迟和代价，由于接入节点通过节点的实时坐标建立到达节点的路由路径，从而确保了路由路径的有效性和正确性。

本发明所述方法中，控制器维护一个接入节点表，该接入节点表项包含坐标域和坐标集合域；控制器通过电子地图获取每个接入节点和数据服务器的坐标，电子地图为预先设置，地图中包含每个接入节点、数据服务器和控制器的坐标；对于每个接入节点，控制器创建一个接入节点表项，该接入节点表项的坐标等于该接入节点的坐标，坐标集合为空；从接入节点到达数据服务器DC1的所有路由路径由坐标集合表示，该坐标集合由该路由路径所经过的接入节点的坐标构成；控制器C1创建接入节点表后，针对每个接入节点表项Y1，控制器C1定期执行下述操作：

步骤401：开始；

步骤402：控制器C1设置一个坐标集合变量cs1，变量cs1的初始值为空；判断接入节点表项Y1的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，如果是，则执行步骤406，否则执行步骤403；

步骤403：控制器C1选择一个接入节点表项Y2，所述接入节点表项Y2的坐标与接入节点表项Y1的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Y2的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Y2的坐标加入到变量cs1中并作为最后一个元素；

步骤404：控制器C1选择一个接入节点表项Y3，所述接入节点表项Y3的坐标等于变量cs1中的最后一个元素，判断接入节点表项Y3的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，如果是，则执行步骤406，否则执行步骤405；

步骤405：控制器C1选择一个接入节点表项Y4，所述接入节点表项Y4的坐标与接入节点表项Y3的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Y4的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Y4的坐标加入到变量cs1中并作为最后一个元素；执行步骤404；

步骤406：控制器C1将数据服务器CD1的坐标加入到变量cs1中作为最后一个元素，将接入节点表项Y1的坐标集合域值设置为变量cs1；

步骤407：结束。

控制器通过上述过程建立每个接入节点到达数据服务器的路由路径。这样，接入节点无需建立路由即可实现与数据中心的通信，从而大幅度降低了通信延迟和代价，由于控制器采用接入节点的实时坐标建立每个接入节点到达数据中心的路由路径，从而确保了路由路径的有效性和正确性。

本发明所述方法中，接入节点保存一个数据服务器表，该数据服务器表只包含一个数据服务器表项，该数据服务器表项由坐标集合和生命周期构成；接入节点发布消息包含消息类型、坐标集合和负载；对于每个接入节点表项Z1，控制器C1执行下述操作：

步骤501：开始；

步骤502：控制器C1设置一个坐标集合变量cs2，变量cs2的初始值为空；判断接入节点表项Z1的坐标与控制器C1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，是则执行步骤506，否则执行步骤503；

步骤503：控制器C1选择一个接入节点表项Z2，所述接入节点表项Z2的坐标与控制器C1的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Z2的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Z2的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；

步骤504：控制器C1选择一个接入节点表项Z3，所述接入节点表项Z3的坐标等于变量cs2中的最后一个元素，判断接入节点表项Z3的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离不大于传输半径RA1，是则执行步骤506，否则执行步骤505；

步骤505：控制器C1选择一个接入节点表项Z4，所述接入节点表项Z4的坐标与接入节点表项Z3的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Z4的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Z4的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；执行步骤504；

步骤506：控制器C1将接入节点表项Z1的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；控制器C1使用信道CH1和传输半径RA1发送一个接入节点发布消息，该接入节点发布消息的消息类型为4，坐标集合等于变量cs2，负载为接入节点表项Z1的坐标集合；

步骤507：其他接入节点接收到接入节点发布消息，判断该接入节点的坐标是否等于该接入节点发布消息的坐标集合的第一个元素，是则执行步骤508，否则执行步骤511；

步骤508：接收到接入节点发布消息的接入节点从该接入节点发布消息的坐标集合中删除第一个元素，判断该接入节点发布消息的坐标集合是否为空，是则执行步骤510，否则执行步骤509；

步骤509：接收到接入节点发布消息的接入节点使用信道CH1和通信半径RA1转发该接入节点发布消息，执行步骤507；

步骤510：接收到接入节点发布消息的接入节点清空数据服务器表，创建一个数据服务器表项，该数据服务器表项的坐标集合等于该接入节点发布消息负载中的坐标集合，生命周期设置为最大值，生命周期取值范围为500ms-1000ms；

步骤511：结束。

控制器通过上述过程建立自己到达每个接入节点的路由路径，同时将该接入节点到达数据服务器的路由路径发布到该接入节点。这样，接入节点无需建立路由即可实现与数据中心的通信，从而大幅度降低了节点从数据中心获取数据的通信延迟和代价，由于控制器通过接入节点的实时坐标建立接入节点到达每个数据中心以及自己到达每个接入节点的路由路径，从而确保了路由路径的有效性和正确性。

本发明所述方法中，请求消息包含消息类型、名称、硬件ID、硬件ID集合、坐标集合和负载；

响应消息包含消息类型、名称、硬件ID、硬件ID集合、坐标结合和负载；

如果数据DA1由名称NA1标识，在所有的接入节点中，节点ND1距离接入节点AP1最近，则节点ND1通过下述过程从数据服务器CD1获取数据DA1：

步骤601：开始；

步骤602：节点ND1发送一个请求消息，该请求消息的消息类型为5，名称为NA1，硬件ID为节点NA1的硬件ID，硬件ID集合等于该节点的路径表项的硬件ID集合，坐标集合为空，负载为空；

步骤603：判断接入节点AP1是否接收到请求消息，如果是则执行步骤606，否则执行步骤604；

步骤604：判断接收到请求消息的节点的硬件ID是否等于该请求消息硬件ID集合的最后一个元素，是则执行步骤605，否则执行步骤619；

步骤605：接收到请求消息的节点从该请求消息硬件ID集合删除最后一个元素，转发该请求消息，执行步骤603；

步骤606：接入节点AP1接收到请求消息后，将该请求消息的坐标集合更新为自己的数据服务器表项中的坐标集合，设置一个坐标集合变量cs3，参数cs3的值等于接入节点AP1的数据服务器表项中的坐标集合，接入节点AP1从变量cs3中删除最后一个元素，将自己的坐标加入到变量cs3中并作为第一个元素，将变量cs3加入到该请求消息的负载中，使用信道CH1和通信半径RA1转发该请求消息；

步骤607：判断数据服务器DC1是否接收到该请求消息，是则执行步骤610，否则执行步骤608；

步骤608：判断接收到该请求消息的接入节点的坐标是否等于该请求消息的坐标集合的第一个元素，是则执行步骤609，否则执行步骤619；

步骤609：接收到该请求消息的接入节点从该请求消息的坐标集合中删除第一个元素，使用信道CH1和传输半径RA1转发该请求消息，执行步骤607；

步骤610：数据服务器DC1接收到请求消息后，发送一个响应消息，该响应消息的消息类型为6，名称和硬件ID分别等于该请求消息的名称和硬件ID，硬件ID集合为空，坐标集合等于该请求消息负载中的变量cs3，负载为该请求消息名称所标识的数据；

步骤611：接入节点接收到该响应消息，判断该接入节点的坐标是否等于该响应消息坐标集合中的最后一个元素，是则执行步骤612，否则执行步骤619；

步骤612：接收到该响应消息的接入节点从该响应消息坐标集合中删除最后一个元素；判断该响应消息的坐标集合是否为空，是则执行步骤614，否则执行步骤613；

步骤613：接收到该响应消息的接入节点使用信道CH1和通信半径RA1转发该响应消息，执行步骤611；

步骤614：接入节点AP1接收到响应消息后选择一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该响应消息的硬件ID，将该响应消息的硬件ID集合设置为该设备表项的硬件ID集合，使用信道CH2和通信半径RA2转发该响应消息；

步骤615：节点接收到该响应消息，判断该节点的硬件ID是否等于该响应消息的硬件ID集合的第一个元素，则执行步骤616，否则执行步骤619；

步骤616：接收到该响应消息的节点从该响应消息的硬件ID集合中删除第一个元素；判断该响应消息的硬件ID集合是否为空，则执行步骤618，否则执行步骤617；

步骤617：接收到该响应消息的节点转发该响应消息，执行步骤615；

步骤618：节点ND1接收到该响应消息，保存该响应消息负载中的数据；

步骤619：结束。

节点通过上述过程从数据服务器获取数据。由于节点已经获取了到达距离最近的接入节点的路由路径，而该该接入节点也保存了到达数据中心的最优路由路径，因此，节点可以在不建立路由的情况下获取数据，从而大幅度提高了数据通信延迟和代价。

有益效果：本发明提供了一种低延迟的新一代信息网络实现方法，节点通过本发明所提供的新一代信息网络可快速获取网络提供的各种服务，并确保通信的连续性，同时降低了数据通信延迟以及数据包丢失率，有效提高了服务质量，本发明可应用于道路路况监测、环境监测等领域，具有广泛的应用前景。

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为本发明所述的邻居表维护流程示意图。

图2为本发明所述的设备表维护流程示意图。

图3为本发明所述的路径表创建流程示意图。

图4为本发明所述的接入节点表创建流程示意图。

图5为本发明所述的数据服务器表创建流程示意图。

图6为本发明所述的数据通信流程示意图。

具体实施方式：

本发明提供了一种低延迟的新一代信息网络实现方法，节点通过本发明所提供的新一代信息网络可快速获取网络提供的各种服务，并确保通信的连续性，同时降低了数据通信延迟以及数据包丢失率，有效提高了服务质量，本发明可应用于道路路况监测、环境监测等领域，具有广泛的应用前景。

图1为本发明所述的邻居表维护流程示意图。所述新一代信息网络包含一个数据服务器、一个控制器、两个以上的接入节点和两个以上的节点；

数据服务器、控制器和接入节点分别具有网络唯一的坐标；一个节点或者接入节点由硬件ID唯一标识，例如MAC地址；一种数据由名称唯一标识；数据服务器用于保存和维护数据；接入节点使用信道CH1和通信半径RA1与接入节点、数据服务器以及控制器进行通信；数据服务器和控制器采用信道CH1和通信半径RA1进行通信；接入节点使用信道CH2和通信半径RA2与节点进行通信；节点之间使用信道CH2和通信半径RA2进行通信；

消息由消息类型定义，如下表所示：

节点保存一个邻居表，一个邻居表项包含硬件ID、坐标和生命周期，生命周期随着机器时钟自动衰减；邻居消息包含消息类型、硬件ID和坐标；节点ND1定期执行下述操作维护邻居表：

步骤101：开始；

步骤102：节点ND1发送邻居消息，该邻居消息的消息类型为1，硬件ID为节点ND1的硬件ID，坐标为节点ND1的当前坐标；

步骤103：邻居节点接收到邻居消息后查看邻居表，判断是否存在一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，是则执行步骤104，否则执行步骤105；

步骤104：接收到邻居消息的邻居节点选择一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，将该邻居表项的坐标更新为该邻居消息的坐标，将生命周期设置为最大值，生命周期取值范围为500ms-1000ms，执行步骤106；

步骤105：接收到邻居消息的邻居节点创建一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，生命周期设置为最大值，生命周期取值范围为500ms-1000ms；

步骤106：结束。

节点通过上述过程建立邻居表从而获取每个邻居节点的硬件ID和实时坐标。这样，节点能够从邻居节点中选择一个最优邻居节点作为到达目的节点的下一跳节点，从而降低路由延迟，提高通信性能，同时上述过程通过生存时间来控制邻居节点的有效性，从而进一步确保下一跳节点的有效性。

图2为本发明所述的设备表维护流程示意图。一个接入节点保存一个设备表，一个设备表项包含硬件ID、坐标、硬件ID集合和生命周期；节点启动后通过电子地图获取每个接入节点的坐标，电子地图为预先设置，地图中包含每个接入节点、数据服务器和控制器的坐标；注册消息包含消息类型、接入节点坐标、节点坐标、源硬件ID和目的硬件ID；在所有接入节点中，在节点ND1距离接入节点AP1最近的条件下，节点ND1定期执行下述过程维护设备表：

步骤201：开始；

步骤202：节点ND1选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近，节点ND1发送一个注册消息，该注册消息的消息类型为2，接入节点坐标为接入节点AP1的坐标，节点坐标为节点ND1的坐标，源硬件ID等于节点ND1的硬件ID，目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID；

步骤203：判断是否接入节点AP1接收到注册消息，是则执行步骤206，否则执行步骤204；

步骤204：接收到注册消息的节点判断自己的硬件ID是否等于该注册消息的目的硬件ID，是则执行步骤205，否则执行步骤207；

步骤205：接收到注册消息的节点选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与该注册消息的接入节点坐标距离最近，接收到注册消息的节点将该注册消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID，发送注册消息，执行步骤203；

步骤206：接入节点AP1接收到注册消息后查看设备表，如果存在一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID，则将该设备表项的坐标更新为该注册消息的节点坐标，将生命周期设置为最大值；否则接入节点AP1创建一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID，坐标等于该注册消息的节点坐标，硬件ID集合为空，生命周期设置为最大值；

步骤207：结束。

节点通过上述过程在接入节点建立自己的信息。这样，接入节点能够获取节点的实时坐标并通过这些实时坐标建立到达任何一个节点的最短路由路径，从而降低路由和通信延迟和代价，由于设备表项通过生命周期来确保每个节点信息的有效性，因为进一步确保了路由和通信的有效性和正确性。

图3为本发明所述的路径表创建流程示意图。从接入节点到达节点的所有路由路径由硬件ID集合表示，该硬件ID集合由该路由路径所包含的节点的硬件ID构成；一个节点发布消息包含消息类型、硬件ID集合和负载；节点保存一个路径表，该路径表值包含一个路径表项，该路径表项由硬件ID集合和生命周期构成；接入节点AP1建立设备表后，针对设备表项E1，接入节点AP1定期执行下述操作：

步骤301：开始；

步骤302：接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs1，变量hs1的初始值为空；判断设备表项E1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA2，如果是，则执行步骤306，否则执行步骤303；

步骤303：接入节点AP1选择一个设备表项E2，所述设备表项E2的坐标与接入节点AP1的坐标不大于传输半径RA2，且设备表项E2的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离最小；接入节点AP1将设备表项E2的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素；

步骤304：接入节点AP1选择一个设备表项E3，所述设备表项E3的硬件ID等于变量hs1中的最后一个元素，判断设备表项E3的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA2，如果是，则执行步骤306，否则执行步骤305；

步骤305：接入节点AP1选择一个设备表项E4，所述设备表项E4的坐标与设备表项E3的坐标不大于传输半径RA2，且设备表项E4的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离最小；接入节点AP1将设备表项E4的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素；执行步骤304；

步骤306：接入节点AP1将设备表项E1的硬件ID加入到变量hs1中作为最后一个元素，将设备表项E1的硬件ID集合域值设置为变量hs1；

步骤307：接入节点AP1从变量hs1删除最后一个元素，将自己的硬件ID加入到变量hs1中并作为第一个元素，使用信道CH2和传输半径RA2发送一个节点发布消息，该节点发布消息的消息类型为3，硬件ID集合等于设备表项E1的硬件ID集合，负载为变量hs1；

步骤308：其他节点接收到节点发布消息，判断该节点的硬件ID是否等于该节点发布消息的硬件ID集合的第一个元素，是则执行步骤309，否则执行步骤312；

步骤309：接收到节点发布消息的节点从该节点发布消息的硬件ID集合中删除第一个元素，判断该节点发布消息的硬件ID集合是否为空，是则执行步骤311，否则执行步骤310；

步骤310：接收到节点发布消息的节点转发该节点发布消息，执行步骤308；

步骤311：接收到节点发布消息的节点清空路径表，创建一个路径表项，该路径表项的硬件ID集合等于该节点发布消息负载中的变量hs1，将生命周期设置为最大值；

步骤312：结束。

接入节点通过上述过程建立到达每个节点的路由路径，同时将该路由路径发布到该节点。这样，节点无需建立路由即可实现与接入节点的通信，从而大幅度降低了通信延迟和代价，由于接入节点通过节点的实时坐标建立到达节点的路由路径，从而确保了路由路径的有效性和正确性。

图4为本发明所述的接入节点表创建流程示意图。控制器维护一个接入节点表，该接入节点表项包含坐标域和坐标集合域；控制器通过电子地图获取每个接入节点和数据服务器的坐标，电子地图为预先设置，地图中包含每个接入节点、数据服务器和控制器的坐标；对于每个接入节点，控制器创建一个接入节点表项，该接入节点表项的坐标等于该接入节点的坐标，坐标集合为空；从接入节点到达数据服务器DC1的所有路由路径由坐标集合表示，该坐标集合由该路由路径所经过的接入节点的坐标构成；控制器C1创建接入节点表后，针对每个接入节点表项Y1，控制器C1定期执行下述操作：

步骤401：开始；

步骤402：控制器C1设置一个坐标集合变量cs1，变量cs1的初始值为空；判断接入节点表项Y1的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，如果是，则执行步骤406，否则执行步骤403；

步骤403：控制器C1选择一个接入节点表项Y2，所述接入节点表项Y2的坐标与接入节点表项Y1的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Y2的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Y2的坐标加入到变量cs1中并作为最后一个元素；

步骤404：控制器C1选择一个接入节点表项Y3，所述接入节点表项Y3的坐标等于变量cs1中的最后一个元素，判断接入节点表项Y3的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，如果是，则执行步骤406，否则执行步骤405；

步骤405：控制器C1选择一个接入节点表项Y4，所述接入节点表项Y4的坐标与接入节点表项Y3的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Y4的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Y4的坐标加入到变量cs1中并作为最后一个元素；执行步骤404；

步骤406：控制器C1将数据服务器CD1的坐标加入到变量cs1中作为最后一个元素，将接入节点表项Y1的坐标集合域值设置为变量cs1；

步骤407：结束。

控制器通过上述过程建立每个接入节点到达数据服务器的路由路径。这样，接入节点无需建立路由即可实现与数据中心的通信，从而大幅度降低了通信延迟和代价，由于控制器采用接入节点的实时坐标建立每个接入节点到达数据中心的路由路径，从而确保了路由路径的有效性和正确性。

图5为本发明所述的数据服务器表创建流程示意图。接入节点保存一个数据服务器表，该数据服务器表只包含一个数据服务器表项，该数据服务器表项由坐标集合和生命周期构成；接入节点发布消息包含消息类型、坐标集合和负载；对于每个接入节点表项Z1，控制器C1执行下述操作：

步骤501：开始；

步骤502：控制器C1设置一个坐标集合变量cs2，变量cs2的初始值为空；判断接入节点表项Z1的坐标与控制器C1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，是则执行步骤506，否则执行步骤503；

步骤503：控制器C1选择一个接入节点表项Z2，所述接入节点表项Z2的坐标与控制器C1的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Z2的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Z2的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；

步骤504：控制器C1选择一个接入节点表项Z3，所述接入节点表项Z3的坐标等于变量cs2中的最后一个元素，判断接入节点表项Z3的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离不大于传输半径RA1，是则执行步骤506，否则执行步骤505；

步骤505：控制器C1选择一个接入节点表项Z4，所述接入节点表项Z4的坐标与接入节点表项Z3的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Z4的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Z4的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；执行步骤504；

步骤506：控制器C1将接入节点表项Z1的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；控制器C1使用信道CH1和传输半径RA1发送一个接入节点发布消息，该接入节点发布消息的消息类型为4，坐标集合等于变量cs2，负载为接入节点表项Z1的坐标集合；

步骤507：其他接入节点接收到接入节点发布消息，判断该接入节点的坐标是否等于该接入节点发布消息的坐标集合的第一个元素，是则执行步骤508，否则执行步骤511；

步骤508：接收到接入节点发布消息的接入节点从该接入节点发布消息的坐标集合中删除第一个元素，判断该接入节点发布消息的坐标集合是否为空，是则执行步骤510，否则执行步骤509；

步骤509：接收到接入节点发布消息的接入节点使用信道CH1和通信半径RA1转发该接入节点发布消息，执行步骤507；

步骤510：接收到接入节点发布消息的接入节点清空数据服务器表，创建一个数据服务器表项，该数据服务器表项的坐标集合等于该接入节点发布消息负载中的坐标集合，生命周期设置为最大值，生命周期取值范围为500ms-1000ms；

步骤511：结束。

控制器通过上述过程建立自己到达每个接入节点的路由路径，同时将该接入节点到达数据服务器的路由路径发布到该接入节点。这样，接入节点无需建立路由即可实现与数据中心的通信，从而大幅度降低了节点从数据中心获取数据的通信延迟和代价，由于控制器通过接入节点的实时坐标建立接入节点到达每个数据中心以及自己到达每个接入节点的路由路径，从而确保了路由路径的有效性和正确性。

图6为本发明所述的数据通信流程示意图。请求消息包含消息类型、名称、硬件ID、硬件ID集合、坐标集合和负载；

响应消息包含消息类型、名称、硬件ID、硬件ID集合、坐标结合和负载；

如果数据DA1由名称NA1标识，在所有的接入节点中，节点ND1距离接入节点AP1最近，则节点ND1通过下述过程从数据服务器CD1获取数据DA1：

步骤601：开始；

步骤602：节点ND1发送一个请求消息，该请求消息的消息类型为5，名称为NA1，硬件ID为节点NA1的硬件ID，硬件ID集合等于该节点的路径表项的硬件ID集合，坐标集合为空，负载为空；

步骤603：判断接入节点AP1是否接收到请求消息，如果是则执行步骤606，否则执行步骤604；

步骤604：判断接收到请求消息的节点的硬件ID是否等于该请求消息硬件ID集合的最后一个元素，是则执行步骤605，否则执行步骤619；

步骤605：接收到请求消息的节点从该请求消息硬件ID集合删除最后一个元素，转发该请求消息，执行步骤603；

步骤606：接入节点AP1接收到请求消息后，将该请求消息的坐标集合更新为自己的数据服务器表项中的坐标集合，设置一个坐标集合变量cs3，参数cs3的值等于接入节点AP1的数据服务器表项中的坐标集合，接入节点AP1从变量cs3中删除最后一个元素，将自己的坐标加入到变量cs3中并作为第一个元素，将变量cs3加入到该请求消息的负载中，使用信道CH1和通信半径RA1转发该请求消息；

步骤607：判断数据服务器DC1是否接收到该请求消息，是则执行步骤610，否则执行步骤608；

步骤608：判断接收到该请求消息的接入节点的坐标是否等于该请求消息的坐标集合的第一个元素，是则执行步骤609，否则执行步骤619；

步骤609：接收到该请求消息的接入节点从该请求消息的坐标集合中删除第一个元素，使用信道CH1和传输半径RA1转发该请求消息，执行步骤607；

步骤610：数据服务器DC1接收到请求消息后，发送一个响应消息，该响应消息的消息类型为6，名称和硬件ID分别等于该请求消息的名称和硬件ID，硬件ID集合为空，坐标集合等于该请求消息负载中的变量cs3，负载为该请求消息名称所标识的数据；

步骤611：接入节点接收到该响应消息，判断该接入节点的坐标是否等于该响应消息坐标集合中的最后一个元素，是则执行步骤612，否则执行步骤619；

步骤612：接收到该响应消息的接入节点从该响应消息坐标集合中删除最后一个元素；判断该响应消息的坐标集合是否为空，是则执行步骤614，否则执行步骤613；

步骤613：接收到该响应消息的接入节点使用信道CH1和通信半径RA1转发该响应消息，执行步骤611；

步骤614：接入节点AP1接收到响应消息后选择一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该响应消息的硬件ID，将该响应消息的硬件ID集合设置为该设备表项的硬件ID集合，使用信道CH2和通信半径RA2转发该响应消息；

步骤615：节点接收到该响应消息，判断该节点的硬件ID是否等于该响应消息的硬件ID集合的第一个元素，则执行步骤616，否则执行步骤619；

步骤616：接收到该响应消息的节点从该响应消息的硬件ID集合中删除第一个元素；判断该响应消息的硬件ID集合是否为空，则执行步骤618，否则执行步骤617；

步骤617：接收到该响应消息的节点转发该响应消息，执行步骤615；

步骤618：节点ND1接收到该响应消息，保存该响应消息负载中的数据；

步骤619：结束。

节点通过上述过程从数据服务器获取数据。由于节点已经获取了到达距离最近的接入节点的路由路径，而该该接入节点也保存了到达数据中心的最优路由路径，因此，节点可以在不建立路由的情况下获取数据，从而大幅度提高了数据通信延迟和代价。

实施例1

基于表1的仿真参数，本实施例模拟了本发明中的一种低延迟的新一代信息网络实现方法，通信半径RA1为300米，通信半径RA2为100米，信道CH1为11，信道CH2为13。节点启动后，执行步骤101-106创建邻居表，每个邻居表项包含硬件ID、坐标和生命周期，例如硬件ID等于0x3FED:124F:4DAF，坐标为(120,30)，生命周期为500ms。节点创建邻居表后，执行步骤201-207向距离最近的接入节点发送注册消息，该接入节点的坐标为(120,27)该接入节点接收到注册消息后，创建一个设备表项，一个设备表项包含硬件ID、坐标、硬件ID集合和生命周期，例如硬件ID等于0x3FED:124F:4DAF，坐标为(120,30)，硬件ID集合等于{}，生命周期为500ms。然后，该接入节点执行步骤301-306计算该设备表项的硬件ID集合，例如{(120,28)，(120,29)，(120,30)}，然后执行步骤307-312向该节点发送一个节点发布消息，目标节点接收到该节点发布消息后，创建一个路径表项以记录到达该接入节点的路由路径，该路径表项由硬件ID集合和生命周期构成，例如，硬件ID集合为{(120,27)，(120,28)，(120,29)}，生命周期等于500ms。坐标为(120,25)的控制器启动后，通过电子地图获取每个接入节点和数据服务器的坐标，数据服务器的坐标为(120,24)对于每个接入节点，控制器创建一个接入节点表项，该接入节点表项的坐标等于该接入节点的坐标，坐标集合为空；从接入节点到达数据服务器的所有路由路径由坐标集合表示，该坐标集合由该路由路径所经过的接入节点的坐标构成，然后控制器执行步骤401-407计算接入节点表项的坐标集合域值，例如坐标集合域值为{(120,26)，(120,25)，(120,24)}。接入节点保存一个数据服务器表，该数据服务器表只包含一个数据服务器表项，该数据服务器表项由坐标集合和生命周期构成，控制器执行步骤501-511向继接入节点发送一个接入节点发布消息，接入节点接收到该接入节点发布消息后，创建数据服务器表项，例如，该数据服务器表项的坐标集合等于{(120,26)，(120,25)}，(120,24)}，生命周期设置为500ms。最后，节点通过步骤601-619从数据服务器获取数据DA1，首先，节点通过601-609将请求消息发送到数据服务器，数据服务器通过步骤610返回一个响应消息，该响应消息通过步骤610-619返回到节点。

该低延迟的新一代信息网络实现方法的性能分析如下：当节点与数据服务器距离较近时，数据通信延迟较小，当节点与数据服务器距离较大时，数据通信延迟较大，数据通信的平均延迟为55ms。

表1仿真参数

本发明提供了一种低延迟的新一代信息网络实现方法的思路，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 (6)

1.一种低延迟的新一代信息网络实现方法，其特征在于，所述新一代信息网络包含一个数据服务器、一个控制器、两个以上的接入节点和两个以上的节点；

数据服务器、控制器和接入节点分别具有网络唯一的坐标；一个节点或者接入节点由硬件ID唯一标识；一种数据由名称唯一标识；数据服务器用于保存和维护数据；接入节点使用信道CH1和通信半径RA1与接入节点、数据服务器以及控制器进行通信；数据服务器和控制器采用信道CH1和通信半径RA1进行通信；接入节点使用信道CH2和通信半径RA2与节点进行通信；节点之间使用信道CH2和通信半径RA2进行通信；

消息由消息类型定义，如下表所示：

消息类型的值 消息名称 1 邻居消息 2 注册消息 3 节点发布消息 4 接入节点发布消息 5 请求消息 6 响应消息

节点保存一个邻居表，一个邻居表项包含硬件ID、坐标和生命周期，生命周期随着机器时钟自动衰减；邻居消息包含消息类型、硬件ID和坐标；节点ND1定期执行下述操作维护邻居表：

步骤101：开始；

步骤102：节点ND1发送邻居消息，该邻居消息的消息类型为1，硬件ID为节点ND1的硬件ID，坐标为节点ND1的当前坐标；

步骤103：邻居节点接收到邻居消息后查看邻居表，判断是否存在一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，是则执行步骤104，否则执行步骤105；

步骤104：接收到邻居消息的邻居节点选择一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，将该邻居表项的坐标更新为该邻居消息的坐标，将生命周期设置为最大值，执行步骤106；

步骤105：接收到邻居消息的邻居节点创建一个邻居表项，该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，生命周期设置为最大值；

步骤106：结束。

2.根据权利要求1所述的一种低延迟的新一代信息网络实现方法，其特征在于，一个接入节点保存一个设备表，一个设备表项包含硬件ID、坐标、硬件ID集合和生命周期；节点启动后通过电子地图获取每个接入节点的坐标；注册消息包含消息类型、接入节点坐标、节点坐标、源硬件ID和目的硬件ID；在所有接入节点中，在节点ND1距离接入节点AP1最近的条件下，节点ND1定期执行下述过程维护设备表：

步骤201：开始；

步骤202：节点ND1选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近，节点ND1发送一个注册消息，该注册消息的消息类型为2，接入节点坐标为接入节点AP1的坐标，节点坐标为节点ND1的坐标，源硬件ID等于节点ND1的硬件ID，目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID；

步骤203：判断是否接入节点AP1接收到注册消息，是则执行步骤206，否则执行步骤204；

步骤204：接收到注册消息的节点判断自己的硬件ID是否等于该注册消息的目的硬件ID，是则执行步骤205，否则执行步骤207；

步骤205：接收到注册消息的节点选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与该注册消息的接入节点坐标距离最近，接收到注册消息的节点将该注册消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID，发送注册消息，执行步骤203；

步骤206：接入节点AP1接收到注册消息后查看设备表，如果存在一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID，则将该设备表项的坐标更新为该注册消息的节点坐标，将生命周期设置为最大值；否则接入节点AP1创建一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID，坐标等于该注册消息的节点坐标，硬件ID集合为空，生命周期设置为最大值；

步骤207：结束。

3.根据权利要求2所述的一种低延迟的新一代信息网络实现方法，其特征在于，从接入节点到达节点的所有路由路径由硬件ID集合表示，该硬件ID集合由该路由路径所包含的节点的硬件ID构成；一个节点发布消息包含消息类型、硬件ID集合和负载；节点保存一个路径表，该路径表值包含一个路径表项，该路径表项由硬件ID集合和生命周期构成；接入节点AP1建立设备表后，针对设备表项E1，接入节点AP1定期执行下述操作：

步骤301：开始；

步骤302：接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs1，变量hs1的初始值为空；判断设备表项E1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA2，如果是，则执行步骤306，否则执行步骤303；

步骤303：接入节点AP1选择一个设备表项E2，所述设备表项E2的坐标与接入节点AP1的坐标不大于传输半径RA2，且设备表项E2的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离最小；接入节点AP1将设备表项E2的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素；

步骤304：接入节点AP1选择一个设备表项E3，所述设备表项E3的硬件ID等于变量hs1中的最后一个元素，判断设备表项E3的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA2，如果是，则执行步骤306，否则执行步骤305；

步骤305：接入节点AP1选择一个设备表项E4，所述设备表项E4的坐标与设备表项E3的坐标不大于传输半径RA2，且设备表项E4的坐标与设备表项E1的坐标之间的距离最小；接入节点AP1将设备表项E4的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素；执行步骤304；

步骤306：接入节点AP1将设备表项E1的硬件ID加入到变量hs1中作为最后一个元素，将设备表项E1的硬件ID集合域值设置为变量hs1；

步骤307：接入节点AP1从变量hs1删除最后一个元素，将自己的硬件ID加入到变量hs1中并作为第一个元素，使用信道CH2和传输半径RA2发送一个节点发布消息，该节点发布消息的消息类型为3，硬件ID集合等于设备表项E1的硬件ID集合，负载为变量hs1；

步骤308：其他节点接收到节点发布消息，判断该节点的硬件ID是否等于该节点发布消息的硬件ID集合的第一个元素，是则执行步骤309，否则执行步骤312；

步骤309：接收到节点发布消息的节点从该节点发布消息的硬件ID集合中删除第一个元素，判断该节点发布消息的硬件ID集合是否为空，是则执行步骤311，否则执行步骤310；

步骤310：接收到节点发布消息的节点转发该节点发布消息，执行步骤308；

步骤311：接收到节点发布消息的节点清空路径表，创建一个路径表项，该路径表项的硬件ID集合等于该节点发布消息负载中的变量hs1，将生命周期设置为最大值；

步骤312：结束。

4.根据权利要求1所述的一种低延迟的新一代信息网络实现方法，其特征在于，

控制器维护一个接入节点表，该接入节点表项包含坐标域和坐标集合域；控制器通过电子地图获取每个接入节点和数据服务器的坐标，对于每个接入节点，控制器创建一个接入节点表项，该接入节点表项的坐标等于该接入节点的坐标，坐标集合为空；从接入节点到达数据服务器DC1的所有路由路径由坐标集合表示，该坐标集合由该路由路径所经过的接入节点的坐标构成；控制器C1创建接入节点表后，针对每个接入节点表项Y1，控制器C1定期执行下述操作：

步骤401：开始；

步骤402：控制器C1设置一个坐标集合变量cs1，变量cs1的初始值为空；判断接入节点表项Y1的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，如果是，则执行步骤406，否则执行步骤403；

步骤403：控制器C1选择一个接入节点表项Y2，所述接入节点表项Y2的坐标与接入节点表项Y1的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Y2的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Y2的坐标加入到变量cs1中并作为最后一个元素；

步骤404：控制器C1选择一个接入节点表项Y3，所述接入节点表项Y3的坐标等于变量cs1中的最后一个元素，判断接入节点表项Y3的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，如果是，则执行步骤406，否则执行步骤405；

步骤405：控制器C1选择一个接入节点表项Y4，所述接入节点表项Y4的坐标与接入节点表项Y3的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Y4的坐标与数据服务器DC1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Y4的坐标加入到变量cs1中并作为最后一个元素；执行步骤404；

步骤406：控制器C1将数据服务器CD1的坐标加入到变量cs1中作为最后一个元素，将接入节点表项Y1的坐标集合域值设置为变量cs1；

步骤407：结束。

5.根据权利要求1所述的一种低延迟的新一代信息网络实现方法，其特征在于，接入节点保存一个数据服务器表，该数据服务器表只包含一个数据服务器表项，该数据服务器表项由坐标集合和生命周期构成；接入节点发布消息包含消息类型、坐标集合和负载；对于每个接入节点表项Z1，控制器C1执行下述操作：

步骤501：开始；

步骤502：控制器C1设置一个坐标集合变量cs2，变量cs2的初始值为空；判断接入节点表项Z1的坐标与控制器C1的坐标之间的距离是否不大于传输半径RA1，是则执行步骤506，否则执行步骤503；

步骤503：控制器C1选择一个接入节点表项Z2，所述接入节点表项Z2的坐标与控制器C1的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Z2的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Z2的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；

步骤504：控制器C1选择一个接入节点表项Z3，所述接入节点表项Z3的坐标等于变量cs2中的最后一个元素，判断接入节点表项Z3的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离不大于传输半径RA1，是则执行步骤506，否则执行步骤505；

步骤505：控制器C1选择一个接入节点表项Z4，所述接入节点表项Z4的坐标与接入节点表项Z3的坐标不大于传输半径RA1，且接入节点表项Z4的坐标与接入节点表项Z1的坐标之间的距离最小；控制器C1将接入节点表项Z4的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；执行步骤504；

步骤506：控制器C1将接入节点表项Z1的坐标加入到变量cs2中并作为最后一个元素；控制器C1使用信道CH1和传输半径RA1发送一个接入节点发布消息，该接入节点发布消息的消息类型为4，坐标集合等于变量cs2，负载为接入节点表项Z1的坐标集合；

步骤507：其他接入节点接收到接入节点发布消息，判断该接入节点的坐标是否等于该接入节点发布消息的坐标集合的第一个元素，是则执行步骤508，否则执行步骤511；

步骤508：接收到接入节点发布消息的接入节点从该接入节点发布消息的坐标集合中删除第一个元素，判断该接入节点发布消息的坐标集合是否为空，是则执行步骤510，否则执行步骤509；

步骤509：接收到接入节点发布消息的接入节点使用信道CH1和通信半径RA1转发该接入节点发布消息，执行步骤507；

步骤510：接收到接入节点发布消息的接入节点清空数据服务器表，创建一个数据服务器表项，该数据服务器表项的坐标集合等于该接入节点发布消息负载中的坐标集合，生命周期设置为最大值；

步骤511：结束。

6.根据权利要求1所述的一种低延迟的新一代信息网络实现方法，其特征在于，

请求消息包含消息类型、名称、硬件ID、硬件ID集合、坐标集合和负载；

响应消息包含消息类型、名称、硬件ID、硬件ID集合、坐标结合和负载；

如果数据DA1由名称NA1标识，在所有的接入节点中，节点ND1距离接入节点AP1最近，则节点ND1通过下述过程从数据服务器CD1获取数据DA1：

步骤601：开始；

步骤602：节点ND1发送一个请求消息，该请求消息的消息类型为5，名称为NA1，硬件ID为节点NA1的硬件ID，硬件ID集合等于该节点的路径表项的硬件ID集合，坐标集合为空，负载为空；

步骤603：判断接入节点AP1是否接收到请求消息，如果是则执行步骤606，否则执行步骤604；

步骤604：判断接收到请求消息的节点的硬件ID是否等于该请求消息硬件ID集合的最后一个元素，是则执行步骤605，否则执行步骤619；

步骤605：接收到请求消息的节点从该请求消息硬件ID集合删除最后一个元素，转发该请求消息，执行步骤603；

步骤606：接入节点AP1接收到请求消息后，将该请求消息的坐标集合更新为自己的数据服务器表项中的坐标集合，设置一个坐标集合变量cs3，参数cs3的值等于接入节点AP1的数据服务器表项中的坐标集合，接入节点AP1从变量cs3中删除最后一个元素，将自己的坐标加入到变量cs3中并作为第一个元素，将变量cs3加入到该请求消息的负载中，使用信道CH1和通信半径RA1转发该请求消息；

步骤607：判断数据服务器DC1是否接收到该请求消息，是则执行步骤610，否则执行步骤608；

步骤608：判断接收到该请求消息的接入节点的坐标是否等于该请求消息的坐标集合的第一个元素，是则执行步骤609，否则执行步骤619；

步骤609：接收到该请求消息的接入节点从该请求消息的坐标集合中删除第一个元素，使用信道CH1和传输半径RA1转发该请求消息，执行步骤607；

步骤610：数据服务器DC1接收到请求消息后，发送一个响应消息，该响应消息的消息类型为6，名称和硬件ID分别等于该请求消息的名称和硬件ID，硬件ID集合为空，坐标集合等于该请求消息负载中的变量cs3，负载为该请求消息名称所标识的数据；

步骤611：接入节点接收到该响应消息，判断该接入节点的坐标是否等于该响应消息坐标集合中的最后一个元素，是则执行步骤612，否则执行步骤619；

步骤612：接收到该响应消息的接入节点从该响应消息坐标集合中删除最后一个元素；判断该响应消息的坐标集合是否为空，是则执行步骤614，否则执行步骤613；

步骤613：接收到该响应消息的接入节点使用信道CH1和通信半径RA1转发该响应消息，执行步骤611；

步骤614：接入节点AP1接收到响应消息后选择一个设备表项，该设备表项的硬件ID等于该响应消息的硬件ID，将该响应消息的硬件ID集合设置为该设备表项的硬件ID集合，使用信道CH2和通信半径RA2转发该响应消息；

步骤615：节点接收到该响应消息，判断该节点的硬件ID是否等于该响应消息的硬件ID集合的第一个元素，则执行步骤616，否则执行步骤619；

步骤616：接收到该响应消息的节点从该响应消息的硬件ID集合中删除第一个元素；判断该响应消息的硬件ID集合是否为空，则执行步骤618，否则执行步骤617；

步骤617：接收到该响应消息的节点转发该响应消息，执行步骤615；

步骤618：节点ND1接收到该响应消息，保存该响应消息负载中的数据；

步骤619：结束。

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