CN115550238B - 一种基于无线网络和ipv6的拓扑实现的方法、装置和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法、装置和设备，所述方法包括：所有装置计算生成优先级，区分出区域路由器、普通节点以及区域间交互节点；区域路由器对各装置进行相对自身位置的定位，区域路由器将各装置硬件信息与IPV6地址定位信息绑定；区域路由器将信息以及IPV6地址发送给所有装置；区域间交互节点将区域路由器发送的信息转发给其他已连接的节点区域路由器，其他节点区域路由器将接收区域间交互节点发送的信息发送给区域内连接的所有装置；普通节点和区域间交互节点通过无线网络信息对各装置进行相对自身位置的定位，并与区域路由器发送的本区域定位信息进行比对，描绘周围装置相对自身的距离和方位。
Description
技术领域
本发明的实施例一般涉及通信领域，尤其涉及一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现方法、装置和设备。
背景技术
在网络拓扑结构方面，目前的跨链方案主要采用随机网络拓扑和星型网络拓扑两种拓扑结构。在随机网络拓扑(非结构化网络拓扑)中，不同的区块链通过接入一个中继网络从而与其它区块链系统进行网络交互，中继网络中的节点是随机进行连接的。在星型网络拓扑中，区块链系统需要连接到一个中心化的区块链平台，由该中心化的平台处理不同区块链间的交互请求。这两种网络拓扑结构并没有充分考虑节点间连接的网络延迟，网络中存在着大量高延迟连接，极大地影响了网络传输效率，直接导致了低效的跨链交互。在路由协议方面，基于上述两种不同的网络拓扑结构，泛洪路由以及中心化路由算法分别被采用。这两种不同的路由算法均面临着可扩展性的问题：由于随机网络拓扑中不存在中心化的节点，节点需要进行泛洪操作才能获取网络中其他节点以及网络连接的相关信息，当网络中节点数目很大的情况下，会大量消耗网络资源，进而影响正常的跨链交互；星型网络拓扑虽然解决了这个问题，但是中心化的节点会成为跨链交互的瓶颈所在，中心化节点的性能决定了跨链请求的处理效率。此外，中心化节点的引入不仅违背了区块链系统去中心化的设计理念，还降低了系统的安全性。
如专利：“基于区块链跨链交互的动态覆盖网络拓扑构建方法及装置(CN202011421191.0)”：从至少一个跨链交互节点中选取至少一个网关节点和至少一个普通节点；基于聚类算法对所述普通节点进行分簇；基于网关节点构建跨链交互节点间的结构化网络拓扑以及跨链连接；基于由广度优先生成的树算法对普通节点簇进行拓扑构建。此方法能够适应节点数目的增加，不同区块链系统的网关节点、普通节点可以动态地加入并建立连接，在不同的区块链上形成一个自治化的网络拓扑，具有较高的可扩展性和鲁棒性，但是没有解决依赖特殊硬件、算法需有硬件支撑等问题，无法实现装置通用。
发明内容
为解决以上问题，本发明结合现有的无线网络和IPV6技术，能够在各种装置中通用的拓扑计算效果，且投入的资金较少；通过部分节点的GPS信息来增强整体的位置信息；使用IPV6的组播报文，减少无线网络中的报文交互；普通节点不具备定位能力时，根据区域路由器发送的数据结合自身的网络信息定位自己和描述周围装置拓扑。
根据本发明的实施例，提供了一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法、设备和装置。
在本发明的第一方面，提供了一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法。该方法包括：
S01：所有装置根据自身硬件计算能力、无线定位能力、一定时间内的区域跳转次数加权计算生成优先级，区分出区域路由器、普通节点以及区域间交互节点，具体步骤为：
S011：所有装置无线网络接口初始情况下使用硬件地址按IPV6规范生成本地链路IPV6地址；
S012：初始状态下所有装置将自己设置为区域路由器节点，设定该状态下所有区域路由器节点均发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文；
S013：所有装置接收到其他区域路由器发送的RA报文后，与自身的优先级比较，优先级最高的装置保留为区域路由器，区域路由器升高自己的优先级，其他装置降级为普通节点；
S014：区域路由器再次发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文，普通节点根据RA报文了解区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息；
S015：普通节点如果接收到两个及以上的区域路由器信息，则将所有接收到的区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息通过组播组FF02::2转发给所有区域路由器，区域路由器接收到该信息后，根据接收到的信息计算出最优的路径，该最优路径上的普通节点提升为区域间交互节点，并升高自身的优先级；
S02：区域路由器通过无线网络信号对各装置进行相对自身位置的定位，区域路由器通过网络报文和定位信息将各装置硬件信息与IPV6地址定位信息绑定；
S03：区域路由器将自身的定位信息、其他装置的相对位置、硬件信息以及IPV6地址通过IPV6组播目标为FF02::1发送给所有装置；
S04：区域间交互节点将区域路由器发送的信息通过组播组FF02::2转发给其他已连接的节点区域路由器，其他节点区域路由器将接收区域间交互节点发送的信息通过IPV6组播组FF02::1发送给区域内连接的所有装置；
S05：普通节点和区域间交互节点通过无线网络信息对各装置进行相对自身位置的定位，并与区域路由器发送的本区域定位信息进行比对，描绘周围装置相对自身的距离和方位，根据区域路由器转发的其他区域的定位信息，描绘更大范围的装置的距离和方位，根据一个时间间隔内各个装置的位置差别，描述其他装置相对自身的速度和方向。
进一步地，所述的区域路由器周期性地发送RA报文，若普通节点多次未收到RA报文，则重复步骤S011～S015。
进一步地，所述的区域路由器若接收到其他区域路由器发送的RA报文，则优先级高的区域路由器成为区域路由器，优先级低的区域路由器发送RS报文后降级为普通节点，降级的区域路由器所属区域的普通节点接收到RS报文后，查看是否接收到其他区域路由器发送的RA报文，若接收到，则加入其他区域成为普通节点，如果未接收到，则重复步骤S011～S015。
进一步地，所述的普通节点所述的及区域间交互节点使用SBFD对区域路由器进行检查，普通节点及区域间交互节点检测到区域路由器存在问题时，若普通节点及区域间交互节点接收到其他区域路由器的RA报文，则加入其他区域，若普通节点及区域间交互节点没有接收到其他区域路由器的RA报文，则重复步骤S011～S015；所述的区域路由器使用SBFD检测区域间交互节点，若区域间交互节点不可达，则发送RA报文，重新选择区域间交互节点。
进一步地，S05中所述的普通节点及所述的区域间交互节点若自身有详细的卫星定位信息、速度和方向，则通过组播组FF02::2将详细卫星定位信息和自身硬件信息发送给区域路由器，区域路由器汇总并使用组播组FF02::1转发给所有装置，所有的区域装置得到更精确的拓扑结构和距离、方位、速度信息。
进一步地，所述的普通节点及所述的区域间交互节点使用SBFD快速检查区域路由器是否可达，若不可达时则变更区域或成为区域路由器；所述的区域路由器使用SBFD快速检查区域间交互节点是否可达，若不可达时则进行区域间交互节点的选择。
在本发明的第二方面，提供了一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的装置。该装置包括：
优先级模块：用于所有装置根据自身硬件计算能力、无线定位能力、一定时间内的区域跳转次数加权计算生成优先级，区分出区域路由器、普通节点以及区域间交互节点；
信息绑定模块：用于区域路由器通过无线网络信号对各装置进行相对自身位置的定位，区域路由器通过网络报文和定位信息将各装置硬件信息与IPV6地址定位信息绑定；
信息发送模块：用于区域路由器将自身的定位信息、其他装置的相对位置、硬件信息以及IPV6地址通过IPV6组播目标为FF02::1发送给所有装置；
信息转发模块：用于区域间交互节点将区域路由器发送的信息通过组播组FF02::2转发给其他已连接的节点区域路由器，其他节点区域路由器将接收区域间交互节点发送的信息通过IPV6组播组FF02::1发送给区域内连接的所有装置；
定位模块：用于普通节点和区域间交互节点通过无线网络信息对各装置进行相对自身位置的定位，并与区域路由器发送的本区域定位信息进行比对，描绘周围装置相对自身的距离和方位，根据区域路由器转发的其他区域的定位信息，描绘更大范围的装置的距离和方位，根据一个时间间隔内各个装置的位置差别，描述其他装置相对自身的速度和方向；
其中，优先级模块还包括：
本地链路生成模块：用于所有装置无线网络接口初始情况下使用硬件地址按IPV6规范生成本地链路IPV6地址；
报文发送模块：用于初始状态下所有装置将自己设置为区域路由器节点，设定该状态下所有区域路由器节点均发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文；
报文接收模块：用于所有装置接收到其他区域路由器发送的RA报文后，与自身的优先级比较，优先级最高的装置保留为区域路由器，区域路由器升高自己的优先级，其他装置降级为普通节点；
信息了解模块：用于区域路由器再次发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文，普通节点根据RA报文了解区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息；
整合模块：用于普通节点如果接收到两个及以上的区域路由器信息，则将所有接收到的区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息通过组播组FF02::2转发给所有区域路由器，区域路由器接收到该信息后，根据接收到的信息计算出最优的路径，该最优路径上的普通节点提升为区域间交互节点，并升高自身的优先级。
在本发明的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如根据本发明的第一方面的方法。
在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本发明的第一方面的方法。
以上提及英文缩写释义：
IPV6：Internet Protocol Version 6，互联网协议第6版
RA：IPV6的路由器通告报文
RS：IPV6的路由器请求报文
SBFD：Seamless Bidirectional Forwarding Detection，无缝双向转发检测
GPS：Global Positioning System，全球定位系统
本发明结合现有的无线网络和IPV6技术，能够在各种装置中通用的拓扑计算效果，且投入的资金较少；通过部分节点的GPS信息来增强整体的位置信息；使用IPV6的组播报文，减少无线网络中的报文交互；普通节点不具备定位能力时，根据区域路由器发送的数据结合自身的网络信息定位自己和描述周围装置拓扑。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。其中：
图1示出了根据本发明的实施例的基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法流程图；
图2示出了根据本发明的实施例的基于无线网络和IPV6的拓扑实现的装置方框图；
图3示出了能够实施本发明的实施例的示例性电子设备的方框图；
图4示出了根据本发明的实施例的基于无线网络和IPV6的拓扑实现的装置示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的RA报文示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施方式，提出了基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法、装置和设备，结合现有的无线网络和IPV6技术，能够在各种装置中通用的拓扑计算效果，且投入的资金较少；通过部分节点的GPS信息来增强整体的位置信息；使用IPV6的组播报文，减少无线网络中的报文交互；普通节点不具备定位能力时，根据区域路由器发送的数据结合自身的网络信息定位自己和描述周围装置拓扑。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
图1是本发明实施例的基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法流程示意图。该方法包括：
S01：所有装置根据自身硬件计算能力、无线定位能力、一定时间内的区域跳转次数加权计算生成优先级，区分出区域路由器、普通节点以及区域间交互节点，其步骤为：
S011：所有装置无线网络接口初始情况下使用硬件地址按IPV6规范生成本地链路IPV6地址；
S012：初始状态下所有装置将自己设置为区域路由器节点，设定该状态下所有区域路由器节点均发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文；
S013：所有装置接收到其他区域路由器发送的RA报文后，与自身的优先级比较，优先级最高的装置保留为区域路由器，区域路由器升高自己的优先级，其他装置降级为普通节点；
S014：区域路由器再次发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文，普通节点根据RA报文了解区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息；
S015：普通节点如果接收到两个及以上的区域路由器信息，则将所有接收到的区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息通过组播组FF02::2转发给所有区域路由器，区域路由器接收到该信息后，根据接收到的信息计算出最优的路径，该最优路径上的普通节点提升为区域间交互节点，并升高自身的优先级；
S02：区域路由器通过无线网络信号对各装置进行相对自身位置的定位，区域路由器通过网络报文和定位信息将各装置硬件信息与IPV6地址定位信息绑定；
S03：区域路由器将自身的定位信息、其他装置的相对位置、硬件信息以及IPV6地址通过IPV6组播目标为FF02::1发送给所有装置；
S04：区域间交互节点将区域路由器发送的信息通过组播组FF02::2转发给其他已连接的节点区域路由器，其他节点区域路由器将接收区域间交互节点发送的信息通过IPV6组播组FF02::1发送给区域内连接的所有装置；
S05：普通节点和区域间交互节点通过无线网络信息对各装置进行相对自身位置的定位，并与区域路由器发送的本区域定位信息进行比对，描绘周围装置相对自身的距离和方位，根据区域路由器转发的其他区域的定位信息，描绘更大范围的装置的距离和方位，根据一个时间间隔内各个装置的位置差别，描述其他装置相对自身的速度和方向。
需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
为了对上述基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。
下面以一个具体实例来更加详细的对基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法进一步说明：
共有A、B、C、D、E、F、G7台装置，所有装置无线网络接口初始情况下使用硬件地址按IPV6规范生成本地链路IPV6地址，装置A的IPV6地址为：FE80::0211:22FF:FE33:4401，装置B的IPV6地址为：FE80::0211:22FF:FE33:4402，装置C的IPV6地址为：FE80::0211:22FF:FE33:4403，装置D的IPV6地址为：FE80::0211:22FF:FE33:4404，装置E的IPV6地址为：FE80::0211:22FF:FE33:4405，装置F的IPV6地址为：FE80::0211:22FF:FE33:4406,装置G的IPV6地址为：FE80::0211:22FF:FE33:4407，并且根据自己的硬件计算能力、无线定位能力、一定时间内的区域跳转次数加权计算后生成优先级，装置A的优先级为：100，装置B的优先级为：110，装置C的优先级为：100，装置D的优先级为：130，装置E的优先级为：180，装置F的优先级为：100,装置G的优先级为：120。
初始状态下所有装置将自己设置为区域路由器节点，该状态下所有区域路由器节点均发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文，如图5所示，该报文的自定义选项新增源装置优先级字段；
所有装置接收到其他区域路由器发送的RA报文后，与自身的优先级比较，优先级最高的装置E保留为区域路由器，区域路由器E升高自己的优先级，其他装置降级为普通节点；
区域路由器E再次发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文，普通节点根据RA报文了解区域路由器E的IPV6地址：FE80::0211:22FF:FE33:4405，硬件地址：00-11-22-33-44-05，延时：2ms，装置E优先级信息：180。
某一装置H开机后，生成网络接口的本地IPV6链路地址：FE80::0211:22FF:FE33:4408，根据规则生成自身的优先级，设置自己为区域路由器，发送目标为FF02::1组播地址的RA报文。装置H接收到其他区域路由器的RA报文，且优先级高于自己，则降级为普通节点加入该区域。使用无线网络定位周围无线信号源，通过无线报文绑定该装置节点与硬件信息和IP信息，并与接收到的区域路由器发送的定位信息对比，确定自己所属位置，描述周围装置的拓扑信息。接收区域路由器E发送的其他区域定位信息，扩大周围装置的拓扑范围。根据一定时间之间的拓扑信息，计算各装置相对自己的距离、速度、方向等信息。
装置G接收到两个区域路由器的信息，装置G将所有接收到的区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级等信息通过组播组FF02::2转发给所有区域路由器；区域路由器接收到该信息后，根据接收到的信息计算出最优的路径，该最优路径上的普通节点F提升为区域间交互节点并升高自身的优先级。
装置B有自身的详细卫星定位信息、速度和方向，通过组播组FF02::2将详细卫星定位信息和自身硬件信息发送给区域路由器E，区域路由器E汇总并使用组播组FF02::1转发给所有装置。
进一步地，普通节点和区域间交互节点使用SBFD快速检查区域路由器是否可达，不可达时马上变更区域或成为区域路由器。区域路由器使用SBFD快速检查区域间交互节点是否可达，不可达时马上进行区域间交互节点的选择。
基于同一发明构思，本发明还提出了一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的装置。该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。如图2所示，该装置100包括：
优先级模块101：用于所有装置根据自身硬件计算能力、无线定位能力、一定时间内的区域跳转次数加权计算生成优先级，区分出区域路由器、普通节点以及区域间交互节点；
信息绑定模块102：用于区域路由器通过无线网络信号对各装置进行相对自身位置的定位，区域路由器通过网络报文和定位信息将各装置硬件信息与IPV6地址定位信息绑定；
信息发送模块103：用于区域路由器将自身的定位信息、其他装置的相对位置、硬件信息以及IPV6地址通过IPV6组播目标为FF02::1发送给所有装置；
信息转发模块104：用于区域间交互节点将区域路由器发送的信息通过组播组FF02::2转发给其他已连接的节点区域路由器，其他节点区域路由器将接收区域间交互节点发送的信息通过IPV6组播组FF02::1发送给区域内连接的所有装置；
定位模块105：用于普通节点和区域间交互节点通过无线网络信息对各装置进行相对自身位置的定位，并与区域路由器发送的本区域定位信息进行比对，描绘周围装置相对自身的距离和方位，根据区域路由器转发的其他区域的定位信息，描绘更大范围的装置的距离和方位，根据一个时间间隔内各个装置的位置差别，描述其他装置相对自身的速度和方向。
其中，优先级模块101还包括：
本地链路生成模块1011：用于所有装置无线网络接口初始情况下使用硬件地址按IPV6规范生成本地链路IPV6地址；
报文发送模块1012：用于初始状态下所有装置将自己设置为区域路由器节点，设定该状态下所有区域路由器节点均发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文；
报文接收模块1013：用于所有装置接收到其他区域路由器发送的RA报文后，与自身的优先级比较，优先级最高的装置保留为区域路由器，区域路由器升高自己的优先级，其他装置降级为普通节点；
信息了解模块1014：用于区域路由器再次发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文，普通节点根据RA报文了解区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息；
整合模块1015：用于普通节点如果接收到两个及以上的区域路由器信息，则将所有接收到的区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息通过组播组FF02::2转发给所有区域路由器，区域路由器接收到该信息后，根据接收到的信息计算出最优的路径，该最优路径上的普通节点提升为区域间交互节点，并升高自身的优先级。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
如图4所示，设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S01～S05。例如，在一些实施例中，方法S01～S05可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S101～S103的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S01～S05。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (9)
1.一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法，其特征在于，该方法包括：
S01：所有装置根据自身硬件计算能力、无线定位能力、一定时间内的区域跳转次数加权计算生成优先级，区分出区域路由器、普通节点以及区域间交互节点，其步骤为：
S011：所有装置无线网络接口初始情况下使用硬件地址按IPV6规范生成本地链路IPV6地址；
S012：初始状态下所有装置将自己设置为区域路由器节点，设定该状态下所有区域路由器节点均发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文；
S013：所有装置接收到其他区域路由器发送的RA报文后，与自身的优先级比较，优先级最高的装置保留为区域路由器，区域路由器升高自己的优先级，其他装置降级为普通节点；
S014：区域路由器再次发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文，普通节点根据RA报文了解区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息；
S015：普通节点如果接收到两个及以上的区域路由器信息，则将所有接收到的区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息通过组播组FF02::2转发给所有区域路由器，区域路由器接收到该信息后，根据接收到的信息计算出最优的路径，该最优路径上的普通节点提升为区域间交互节点，并升高自身的优先级；
S02：区域路由器通过无线网络信号对各装置进行相对自身位置的定位，区域路由器通过网络报文和定位信息将各装置硬件信息与IPV6地址定位信息绑定；
S03：区域路由器将自身的定位信息、其他装置的相对位置、硬件信息以及IPV6地址通过IPV6组播目标为FF02::1发送给所有装置；
S04：区域间交互节点将区域路由器发送的信息通过组播组FF02::2转发给其他已连接的节点区域路由器，其他节点区域路由器将接收区域间交互节点发送的信息通过IPV6组播组FF02::1发送给区域内连接的所有装置；
S05：普通节点和区域间交互节点通过无线网络信息对各装置进行相对自身位置的定位，并与区域路由器发送的本区域定位信息进行比对，描绘周围装置相对自身的距离和方位，根据区域路由器转发的其他区域的定位信息，描绘更大范围的装置的距离和方位，根据一个时间间隔内各个装置的位置差别，描述其他装置相对自身的速度和方向。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法，其特征在于，S01中所述的区域路由器周期性地发送RA报文，若普通节点多次未收到RA报文，则重复步骤S011～S015。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法，其特征在于，S013中所述的区域路由器若接收到其他区域路由器发送的RA报文，则优先级高的区域路由器成为区域路由器，优先级低的区域路由器发送RS报文后降级为普通节点，降级的区域路由器所属区域的普通节点接收到RS报文后，查看是否接收到其他区域路由器发送的RA报文，若接收到，则加入其他区域成为普通节点，如果未接收到，则重复步骤S011～S015。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法，其特征在于，所述的普通节点及所述的区域间交互节点使用SBFD对区域路由器进行检查，普通节点及区域间交互节点检测到区域路由器存在问题时，若普通节点及区域间交互节点接收到其他区域路由器的RA报文，则加入其他区域，若普通节点及区域间交互节点没有接收到其他区域路由器的RA报文，则重复步骤S011～S015；所述的区域路由器使用SBFD检测区域间交互节点，若区域间交互节点不可达，则发送RA报文，重新选择区域间交互节点。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法，其特征在于，S05中所述的普通节点及所述的区域间交互节点若自身有详细的卫星定位信息、速度和方向，则通过组播组FF02::2将详细卫星定位信息和自身硬件信息发送给区域路由器，区域路由器汇总并使用组播组FF02::1转发给所有装置，所有的区域装置得到更精确的拓扑结构和距离、方位、速度信息。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的方法，其特征在于，所述的普通节点及所述的区域间交互节点使用SBFD快速检查区域路由器是否可达，若不可达时则变更区域或成为区域路由器；所述的区域路由器使用SBFD快速检查区域间交互节点是否可达，若不可达时则进行区域间交互节点的选择。
7.一种基于无线网络和IPV6的拓扑实现的装置，其特征在于，该装置包括：
优先级模块：用于所有装置根据自身硬件计算能力、无线定位能力、一定时间内的区域跳转次数加权计算生成优先级，区分出区域路由器、普通节点以及区域间交互节点；
信息绑定模块：用于区域路由器通过无线网络信号对各装置进行相对自身位置的定位，区域路由器通过网络报文和定位信息将各装置硬件信息与IPV6地址定位信息绑定；
信息发送模块：用于区域路由器将自身的定位信息、其他装置的相对位置、硬件信息以及IPV6地址通过IPV6组播目标为FF02::1发送给所有装置；
信息转发模块：用于区域间交互节点将区域路由器发送的信息通过组播组FF02::2转发给其他已连接的节点区域路由器，其他节点区域路由器将接收区域间交互节点发送的信息通过IPV6组播组FF02::1发送给区域内连接的所有装置；
定位模块：用于普通节点和区域间交互节点通过无线网络信息对各装置进行相对自身位置的定位，并与区域路由器发送的本区域定位信息进行比对，描绘周围装置相对自身的距离和方位，根据区域路由器转发的其他区域的定位信息，描绘更大范围的装置的距离和方位，根据一个时间间隔内各个装置的位置差别，描述其他装置相对自身的速度和方向；
其中，优先级模块还包括：
本地链路生成模块：用于所有装置无线网络接口初始情况下使用硬件地址按IPV6规范生成本地链路IPV6地址；
报文发送模块：用于初始状态下所有装置将自己设置为区域路由器节点，设定该状态下所有区域路由器节点均发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文；
报文接收模块：用于所有装置接收到其他区域路由器发送的RA报文后，与自身的优先级比较，优先级最高的装置保留为区域路由器，区域路由器升高自己的优先级，其他装置降级为普通节点；
信息了解模块：用于区域路由器再次发送IPV6目标为FF02::1组播地址的RA报文，普通节点根据RA报文了解区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息；
整合模块：用于普通节点如果接收到两个及以上的区域路由器信息，则将所有接收到的区域路由器的IPV6地址、硬件地址、延时、自身优先级信息通过组播组FF02::2转发给所有区域路由器，区域路由器接收到该信息后，根据接收到的信息计算出最优的路径，该最优路径上的普通节点提升为区域间交互节点，并升高自身的优先级。
8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～6中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～6中任一项所述的方法。
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