一種基于定位的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種通信的實(shí)現(xiàn)方法，尤其設(shè)及的是一種基于定位的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的 實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)的不斷成熟和發(fā)展，下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已成為未來(lái)發(fā)展的必然趨 勢(shì)。下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有W下優(yōu)勢(shì)：
[0003] (1)IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有助于推動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信 協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化；
[0004] (2)IPv6的許多技術(shù)特點(diǎn)（如地址自動(dòng)配置、移動(dòng)性支持、安全性等）對(duì)大規(guī)模無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)的自組織管理提供了良好支持；
[0005] (3)互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)方式可W供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)充分借鑒，使其成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一種合理 拓展。
[0006] 目前實(shí)現(xiàn)下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的路由關(guān)鍵技術(shù)還不成熟，主要表現(xiàn)在W下方面：
[0007] (1)地址自動(dòng)配置：地址自動(dòng)配置是IPv6的一個(gè)重要技術(shù)特色，可W在無(wú)人干預(yù) 的情況下為每個(gè)接口配置相應(yīng)的IPv6地址。該一點(diǎn)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)自組織、自配置的設(shè)計(jì)目標(biāo) 非常吻合。但是，現(xiàn)有的IPv6地址自動(dòng)配置方式在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中還存在一些問(wèn)題，例如有狀 態(tài)地址配置會(huì)帶來(lái)大量的控制消息開銷、根據(jù)MAC地址生成IPv6地址的無(wú)狀態(tài)地址配置對(duì) 傳感器節(jié)點(diǎn)間的路由尋址未帶來(lái)任何方便，因此針對(duì)化oWPAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需要建立一種新的 IPv6地址自動(dòng)配置機(jī)制；
[000引 似路由方案；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)不同，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，路由器與普通節(jié)點(diǎn)之 間有數(shù)據(jù)鏈路層連接，可W通過(guò)一跳到達(dá)，而無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)具有路由器與普通節(jié)點(diǎn)雙重 身份，節(jié)點(diǎn)之間沒(méi)有數(shù)據(jù)鏈路層連接，因此在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中需要建立一種新的路由方式實(shí)現(xiàn) IPv6節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)之間的通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于定 位的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)現(xiàn)方法。
[0010] 技術(shù)方案；本發(fā)明公開了一種基于定位的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)現(xiàn)方法，所述無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)由路由骨干網(wǎng)和用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其中路由骨干網(wǎng)由一個(gè)接入路由器和一個(gè)W上接入 節(jié)點(diǎn)兩種設(shè)備構(gòu)成，用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)移動(dòng)設(shè)備（例如：智能電話）和一個(gè)W上傳感器節(jié) 點(diǎn)兩種設(shè)備構(gòu)成，傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)移動(dòng)設(shè)備與其他移動(dòng)設(shè)備或者傳感器節(jié)點(diǎn)通信；一個(gè)用 戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)整體移動(dòng)；一個(gè)移動(dòng)設(shè)備與一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)，該接入節(jié)點(diǎn)稱為該移 動(dòng)設(shè)備的關(guān)聯(lián)接入節(jié)點(diǎn)；移動(dòng)設(shè)備通過(guò)關(guān)聯(lián)接入節(jié)點(diǎn)W及關(guān)聯(lián)接入節(jié)點(diǎn)所在的路由骨干網(wǎng) 實(shí)現(xiàn)與其他用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信；
[0011] 一個(gè)地理區(qū)域內(nèi)的一個(gè)W上無(wú)線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)域；在每個(gè)域中設(shè)有一個(gè)管理服務(wù) 器，管理服務(wù)器保存一個(gè)關(guān)聯(lián)接入路由器表，每個(gè)表項(xiàng)包括=個(gè)域；移動(dòng)設(shè)備域、接入路由 器域W及生命周期域；
[0012] 所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的全局地址由五個(gè)部分構(gòu)成，第一部分是i比特的域ID，唯 一標(biāo)識(shí)一個(gè)域，在一個(gè)域中，所有接入路由器和接入節(jié)點(diǎn)的域ID都相同，從一個(gè)域內(nèi)獲取 的全局地址的域ID都相同，域ID預(yù)先設(shè)定；第二部分為j比特的網(wǎng)絡(luò)ID，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有接入節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)ID都相同，在一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獲取的全局地 址的網(wǎng)絡(luò)ID都相同，網(wǎng)絡(luò)ID等于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)接入路由器的網(wǎng)絡(luò)ID;第S部分為k比特的 接入節(jié)點(diǎn)ID，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接入節(jié)點(diǎn)，從一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)獲取的全局地址的接 入節(jié)點(diǎn)ID都相同，值為該接入節(jié)點(diǎn)的接入節(jié)點(diǎn)ID;第四部分為n比特的移動(dòng)設(shè)備ID，唯一 標(biāo)識(shí)一個(gè)用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，在一個(gè)用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)設(shè)備ID都相同， 其值等于相同用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)設(shè)備ID;第五部分為節(jié)點(diǎn)ID，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè) 用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)；i，j，k和n為正整數(shù)，且為偶數(shù)；
[0013] 域ID，網(wǎng)絡(luò)ID，接入節(jié)點(diǎn)ID和移動(dòng)設(shè)備ID構(gòu)成全局路由前綴；一個(gè)接入路由器的 接入節(jié)點(diǎn)ID和移動(dòng)設(shè)備ID為0,節(jié)點(diǎn)ID為1;一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)設(shè)備ID和節(jié)點(diǎn)ID為0， 一個(gè)移動(dòng)設(shè)備的節(jié)點(diǎn)ID為0;
[0014] 所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的路由地址由=部分構(gòu)成，第一部分為橫坐標(biāo)，其值等于一 個(gè)移動(dòng)設(shè)備的地理橫坐標(biāo)；第二部分為縱坐標(biāo)，其值等于一個(gè)移動(dòng)設(shè)備的地理縱坐標(biāo)；第 =部分為全局路由前綴，其值等于一個(gè)移動(dòng)設(shè)備的全局路由前綴；
[0015] 一個(gè)接入路由器的全局地址預(yù)先設(shè)置，一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)通過(guò)下述過(guò)程從一個(gè)接入路 由器獲取具有全球唯一性的全局地址；
[0016] 步驟101;開始；
[0017] 步驟102;接入節(jié)點(diǎn)向接入路由器發(fā)送接入節(jié)點(diǎn)ID請(qǐng)求消息；
[0018] 步驟103 ;接入路由器收到接入節(jié)點(diǎn)ID請(qǐng)求消息后，向接入節(jié)點(diǎn)返回一個(gè)接入節(jié) 點(diǎn)ID響應(yīng)消息，節(jié)點(diǎn)ID響應(yīng)消息負(fù)載為狀態(tài)為未分配的最小接入節(jié)點(diǎn)ID，接入路由器將分 配給接入節(jié)點(diǎn)的接入節(jié)點(diǎn)ID的狀態(tài)設(shè)置為已分配；
[0019] 步驟104 ;接入節(jié)點(diǎn)收到接入節(jié)點(diǎn)ID響應(yīng)消息后，將消息負(fù)載中的接入節(jié)點(diǎn)ID與 接入路由器的域ID和網(wǎng)絡(luò)ID相結(jié)合構(gòu)成自己的全局地址；
[0020] 步驟105 ;結(jié)束；
[0021] 一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接入節(jié)點(diǎn)獲取全局地址后，一個(gè)移動(dòng)設(shè)備從一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)獲取 具有全球唯一性的全局地址，包括W下步驟：
[0022] 步驟201;開始；
[0023] 步驟202 ;移動(dòng)設(shè)備向接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送移動(dòng)設(shè)備ID請(qǐng)求消息；
[0024] 步驟203;接入節(jié)點(diǎn)收到移動(dòng)設(shè)備ID請(qǐng)求消息后，向移動(dòng)設(shè)備返回一個(gè)移動(dòng)設(shè)備 ID響應(yīng)消息，移動(dòng)設(shè)備ID響應(yīng)消息負(fù)載為狀態(tài)為未分配的最小移動(dòng)設(shè)備ID，接入節(jié)點(diǎn)將分 配給移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)設(shè)備ID的狀態(tài)設(shè)置為已分配；
[0025] 步驟204;移動(dòng)設(shè)備收到移動(dòng)設(shè)備ID響應(yīng)消息后，將消息負(fù)載中的移動(dòng)設(shè)備ID與 接入節(jié)點(diǎn)的域ID、網(wǎng)絡(luò)ID和接入節(jié)點(diǎn)ID相結(jié)合構(gòu)成自己的全局地址；
[0026] 步驟205;結(jié)束。
[0027] 通過(guò)上述過(guò)程，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備獲取了具有全球唯一性的地址，可W實(shí)現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)通信。
[002引本發(fā)明所述方法中，一個(gè)用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備獲取全局地址后，該用戶移 動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)從該移動(dòng)設(shè)備獲取具有全球唯一性的全局地址，包括W下步驟：
[0029] 步驟301;開始；
[0030] 步驟302 ;傳感器節(jié)點(diǎn)向移動(dòng)設(shè)備發(fā)送節(jié)點(diǎn)ID請(qǐng)求消息；
[0031] 步驟303 ;移動(dòng)設(shè)備收到節(jié)點(diǎn)ID請(qǐng)求消息后，向傳感器節(jié)點(diǎn)返回一個(gè)節(jié)點(diǎn)ID響應(yīng) 消息，節(jié)點(diǎn)ID響應(yīng)消息負(fù)載為狀態(tài)為未分配的最小節(jié)點(diǎn)ID，移動(dòng)設(shè)備將分配給傳感器節(jié)點(diǎn) 的節(jié)點(diǎn)ID的狀態(tài)設(shè)置為已分配；
[003引步驟304 ;傳感器節(jié)點(diǎn)收到節(jié)點(diǎn)ID響應(yīng)消息后，將消息負(fù)載中的節(jié)點(diǎn)ID與移動(dòng)設(shè) 備的域ID、網(wǎng)絡(luò)ID、接入節(jié)點(diǎn)ID和移動(dòng)設(shè)備ID相結(jié)合構(gòu)成自己的全局地址；
[003引 步驟305;結(jié)束。
[0034] 通過(guò)上述過(guò)程，傳感器節(jié)點(diǎn)可W獲取具有全局唯一性的地址從而能夠進(jìn)行正確通 信。
[0035] 本發(fā)明所述方法中，一個(gè)用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在移動(dòng)過(guò)程中，用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動(dòng)設(shè) 備和所有傳感器節(jié)點(diǎn)的全局地址保持不變；
[0036] 一個(gè)接入路由器保存一個(gè)關(guān)聯(lián)AP表，每個(gè)表項(xiàng)包含S個(gè)域；移動(dòng)設(shè)備域，接入節(jié) 點(diǎn)域和生命周期域；一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)關(guān)聯(lián)移動(dòng)設(shè)備表，每個(gè)表項(xiàng)包含兩個(gè)域；移動(dòng) 設(shè)備域和生命周期域；一個(gè)表項(xiàng)的生命周期隨著時(shí)鐘自動(dòng)衰減，當(dāng)衰減到位0時(shí)，相應(yīng)的表 項(xiàng)自動(dòng)被刪除。
[0037] 本發(fā)明所述方法中，在用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)U1中的移動(dòng)設(shè)備P1從當(dāng)前關(guān)聯(lián)的接入節(jié)點(diǎn) API向下一個(gè)關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)AP2行駛，接入節(jié)點(diǎn)API和接入節(jié)點(diǎn)AP2屬于一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，該無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)的接入路由器為AR1的情況下，當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)AP2檢測(cè)到移動(dòng)設(shè)備P1關(guān)聯(lián)到自己之 后，發(fā)起W下移動(dòng)切換操作：
[003引步驟401;開始；
[0039] 步驟402 ;接入節(jié)點(diǎn)AP2在關(guān)聯(lián)移動(dòng)設(shè)備表中增加一個(gè)表項(xiàng)，移動(dòng)設(shè)備域?yàn)橐苿?dòng)設(shè) 備P1的全局路由前綴，生命周期設(shè)置為最大值；
[0040] 步驟403 ;接入節(jié)點(diǎn)AP2向接入路由器AR1發(fā)送一條更新消息，消息負(fù)載為移動(dòng)設(shè) 備P1的全局路由前綴；
[0041] 步驟404 ;接入路由器AR1收到更新消息后，將移動(dòng)設(shè)備P1所對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)的接入 節(jié)點(diǎn)域值設(shè)置為接入節(jié)點(diǎn)AP2的全局路由前綴；
[0042] 步驟405;結(jié)束。
[0043] 上述過(guò)程確保了移動(dòng)設(shè)備和傳感器節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中通信的正確性和連續(xù)性，由 于在移動(dòng)轉(zhuǎn)交過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行配置轉(zhuǎn)交地址且無(wú)需進(jìn)行地址綁定，因此移動(dòng)切換延遲減 少，路由延遲也降低，提高了通信質(zhì)量。
[0044] 本發(fā)明所述方法中，在用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)U1中的移動(dòng)設(shè)備P1從當(dāng)前關(guān)聯(lián)的接入節(jié)點(diǎn) API向下一個(gè)關(guān)聯(lián)的接入節(jié)點(diǎn)AP2行駛，接入節(jié)點(diǎn)API和接入節(jié)點(diǎn)AP2屬于兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)， 接入節(jié)點(diǎn)API所屬的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入路由器為AR1，接入節(jié)點(diǎn)AP2所屬的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入路 由器為AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2屬于一個(gè)域，該域中的管理服務(wù)器為S1的情 況下，當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)AP2檢測(cè)到移動(dòng)設(shè)備P1關(guān)聯(lián)到自己之后，發(fā)起W下移動(dòng)切換操作：
[0045] 步驟501;開始；
[0046] 步驟502 ;接入節(jié)點(diǎn)AP2在關(guān)聯(lián)移動(dòng)設(shè)備表中增加一個(gè)表項(xiàng)，移動(dòng)設(shè)備域?yàn)橐苿?dòng)設(shè) 備P1的全局路由前綴，生命周期設(shè)置為最大值；
[0047] 步驟503 ;接入節(jié)點(diǎn)AP2向接入路由器AR2發(fā)送一條更新消息，消息負(fù)載為移動(dòng)設(shè) 備P1的全局路由前綴；
[0048] 步驟504;接入路由器AR2收到更新消息后，在自己的關(guān)聯(lián)接入節(jié)點(diǎn)表中增加一個(gè) 表項(xiàng)，該表項(xiàng)的移動(dòng)設(shè)備域?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備P1的全局路由前綴，接入節(jié)點(diǎn)域值設(shè)置為接入節(jié)點(diǎn) AP2的全局路由前綴，接入路由器AR2向管理服務(wù)器S1發(fā)送一條更新消息，消息負(fù)載為移動(dòng) 設(shè)備P1的全局路由前綴；
[0049] 步驟505 ;管理服務(wù)器S1收到更新消息后，將移動(dòng)設(shè)備P1所對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)的接入路 由器域值設(shè)置為接入路由器AR2的全局路由前綴；
[0050] 步驟506;結(jié)束。
[0化1] 上述過(guò)程確保了移動(dòng)設(shè)備和傳感器節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中通信的正確性和連續(xù)性，由 于在移動(dòng)轉(zhuǎn)交過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行配置轉(zhuǎn)交地址且無(wú)需進(jìn)行地址綁定，因此移動(dòng)切換延遲減 少，路由延遲也降低，提高了通信質(zhì)量。
[0052] 本發(fā)明所述方法中，在用戶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)U1中的移動(dòng)設(shè)備P1從當(dāng)前關(guān)聯(lián)的接入節(jié)點(diǎn) API向下一個(gè)關(guān)聯(lián)的接入節(jié)點(diǎn)AP2行駛，接入節(jié)點(diǎn)API和接入節(jié)點(diǎn)AP2屬于兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)， 接入節(jié)點(diǎn)API所屬的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入路由器為AR1，接入節(jié)點(diǎn)AP2所屬的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入路 由器為AR2,接入路由器AR1和接入路由器AR2屬于不同的域，接入路由器AR1所屬域中的 管理服務(wù)器為S1，接入路由器AR2所屬域中的管理服務(wù)器為S2的情況下，當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)AP2 檢測(cè)到移動(dòng)設(shè)備P1關(guān)聯(lián)到自己之后，發(fā)起W下移動(dòng)切換操作：
[005引步驟601;開始；
[0054]步驟602;接入節(jié)點(diǎn)AP2在關(guān)聯(lián)移動(dòng)設(shè)備表中增加一個(gè)表項(xiàng)，移動(dòng)設(shè)備域?yàn)橐苿?dòng)設(shè) 備P1的全局路由前綴，生命周期設(shè)置為最大值；
[0化5]步驟603;接入節(jié)點(diǎn)AP2向接入路由器AR2發(fā)送一條更新消息，消息負(fù)載為移動(dòng)設(shè) 備P1的全局路由前綴；
[0056]步驟604 ;接入路由器AR2收到更新消息后，在自己的關(guān)聯(lián)接入節(jié)點(diǎn)表中增加一個(gè) 表項(xiàng)，該表項(xiàng)的移動(dòng)設(shè)備域?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備P1的全局路由前綴，接入節(jié)點(diǎn)域值設(shè)置為接入節(jié)點(diǎn) AP2的全局路由前綴，然后向管理服務(wù)器S2發(fā)送一條更新消息，消息負(fù)載為移動(dòng)設(shè)備P1的 全局路由前綴；
[0化7]步驟605;管理服務(wù)器S2收到更新消息后，在自己的關(guān)聯(lián)接入路由器節(jié)點(diǎn)表中增 加一個(gè)表項(xiàng)，該表項(xiàng)的移動(dòng)設(shè)備域?yàn)?