专利摘要
本发明提供了一种基于最短路径的新一代网络实现方法，其特征在于，所述网络由两个以上的节点和两个以上的路由器构成；每个路由器配置两个以上的上游接口和两个以上的下游接口，每个上游接口与其他路由器相连，每个下游接口与节点相连；每个节点具有一个接口，该接口与一个路由器相连；用户通过本发明所提供的新一代网络实现方法能够快速获取数据，从而有效缩短了获取服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于道路路况监测、车辆管理等领域，具有广泛的应用前景。
权利要求
1.一种基于最短路径的新一代网络实现方法，其特征在于，所述网络由两个以上的节点和两个以上的路由器构成；
每个路由器配置两个以上的上游接口和两个以上的下游接口，每个上游接口与其他路由器相连，每个下游接口与节点相连；
每个节点具有一个接口，该接口与一个路由器相连；
每个接口由接口ID唯一标识，接口ID为t的接口记为接口t；
一种数据由名称唯一定义，每个路由器具有唯一的坐标；
节点通过电子地图能够获取路由器的坐标；
一个消息由消息类型定义，如下表所示：
路由器保存一个转发表，一个转发表项包含坐标域、接口ID、名称和生命周期；
一个节点和一个路由器分别保存一个数据表，一个数据表项包含名称、数据值和生命周期；
注册消息包含消息类型、名称和数据值；
在节点N1能提供数据DA1，数据DA1由名称NA1定义，节点N1与路由器R1相连的条件下，节点N1定期执行下述操作：
步骤101：开始；
步骤102：节点N1创建一个数据表项，该数据表项的名称为NA1，数据值为DA1，生命周期为最大值，发送一个注册消息，该注册消息的消息类型的值为1，名称为NA1，数据值为DA1；
步骤103：路由器R1从接口f1接收到注册消息后查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1且名称域值等于该注册消息的名称域值，则执行步骤104，否则执行步骤105；
步骤104：路由器R1选择一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1且名称域值等于该注册消息的名称域值，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤106；
步骤105：路由器R1创建一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1，名称域值等于该注册消息的名称域值，坐标域值为空，生命周期设置为最大值；
步骤106：路由器R1查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，则执行步骤107，否则执行步骤108；
步骤107：路由器R1选择一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，将该数据表项的生命周期设置为最大值，执行步骤109；
步骤108：路由器R1创建一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，数据值等于该注册消息的数据值，将生命周期设置为最大值；
步骤109：结束；
一个路由器保存一个邻居表，一个邻居表项包含坐标、接口ID和生命周期；
一个邻居表项包含消息类型和坐标；
路由器R1定期执行下述操作：
步骤201：开始；
步骤202：路由器R1从每个上游接口发送一个邻居消息，该邻居消息的消息类型的值为2，坐标为路由器R1的坐标；
步骤203：邻居路由器从接口f2接收到该邻居消息后查看邻居表，如果存在一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，则执行步骤204，否则执行步骤205；
步骤204：从接口f2接收到该邻居消息后的邻居路由器选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，将该邻居表项的接口ID更新为f2，将生命周期设置为最大值，执行步骤206；
步骤205：从接口f2接收到该邻居消息后的邻居路由器创建一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，接口ID等于f2，将生命周期设置为最大值；
步骤206：结束；
转发消息包含消息类型、名称集合和坐标；
路由器R1建立数据表后，定期执行下述操作：
步骤301：开始；
步骤302：路由器R1设置一个名称集合参数np1，参数np1的初始值为空；路由器R1查看数据表，针对每个数据表项，路由器R1执行下述操作：路由器R1判断该数据表项的名称是否包含在参数np1中，如果是则路由器R1不做任何操作，否则路由器R1将该数据表项的名称加入到参数np1中；
步骤303：路由器R1从每个上游接口发送一个转发消息，该转发消息的消息类型的值为3，名称集合为参数np1，坐标为路由器R1的坐标；
步骤304：其他路由器从接口x1接收到该转发消息，针对该转发消息的名称集合中的每个名称NA1，该路由器执行下述操作：如果该路由器存在一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，接口ID等于x1，生命周期大于阈值TH1，则执行步骤309，否则执行步骤305；
步骤305：从接口x1接收到该转发消息的路由器判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，如果是则执行步骤306，否则执行步骤307；
步骤306：从接口x1接收到该转发消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，将该转发表项的接口ID设置为x1，将生命周期设置为最大值，执行步骤308；
步骤307：从接口x1接收到该转发消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，接口ID等于x1，将生命周期设置为最大值；
步骤308：从接口x1接收到该转发消息的路由器从除了接口x1以外的每个上游接口转发该转发消息，执行步骤304；
步骤309：结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于最短路径的新一代网络实现方法，其特征在于，
每个路由器保存一个路径表，一个路径表项包含接口ID和名称；
请求消息包含消息类型和名称；
响应消息包含消息类型、名称、数据值和坐标；
节点N2与路由器R2相连，数据DA1由名称NA1定义，节点N2通过下述过程获取数据DA1：
步骤401：开始；
步骤402：节点N2发送一个请求消息，该请求消息的消息类型的值为4，名称为NA1；路由器R2从接口y1接收到该请求消息后查看数据表，判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，如果是则执行步骤403，否则执行步骤404；
步骤403：路由器R2选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，路由器R2创建一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于路由器R2的坐标，路由器R2从接口y1发送该响应消息，执行步骤420；
步骤404：路由器R2查看路径表，判断是否存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1，如果是则执行步骤420，否则执行步骤405；
步骤405：路由器R2查看路径表，判断是否存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称，如果是则执行步骤406，否则执行步骤407；
步骤406：路由器R2创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1，执行步骤420；
步骤407：路由器R2创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1；路由器R2判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，是则执行步骤408，否则执行步骤409；
步骤408：路由器R2选择一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤409：路由器R2选择所有名称等于该请求消息的名称的转发表项，从这些转发表项中，路由器R2选择一个转发表项，该转发表项的坐标距离路由器R2的坐标最近，从选中的转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息；
步骤410：如果节点接收到该请求消息，则执行步骤419，否则执行步骤411；
步骤411：路由器从接口y2接收到该请求消息后查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，则执行步骤412，否则执行步骤413；
步骤412：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于该路由器的坐标，从接口y2发送该响应消息，执行步骤420；
步骤413：从接口y2接收到该请求消息的路由器查看路径表，如果存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y2，则执行步骤420，否则执行步骤414；
步骤414：从接口y2接收到该请求消息的路由器查看路径表，如果存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称，则执行步骤415，否则执行步骤416；
步骤415：从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y2，执行步骤420；
步骤416：从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个路径表项，该路径表项的名称等于该请求消息的名称且接口ID等于y2；该路由器判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，是则执行步骤417，否则执行步骤418；
步骤417：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤418：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择所有名称等于该请求消息的名称的转发表项，从这些转发表项中，从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的坐标距离该路由器的坐标最近，从选中的转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤419：节点接收到请求消息后，选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，节点发送一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于与该节点连接的路由器的坐标；
步骤420：如果其他节点接收到响应消息，则执行步骤427，否则执行步骤421；
步骤421：路由器接收到响应消息后，选择所有名称域值等于该响应消息的名称的路径表项，针对每个选中的路径表项E1，该路由器执行下述操作：如果存在一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，则执行步骤422，否则执行步骤423；
步骤422：接收到响应消息的路由器选中一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤424；
步骤423：接收到响应消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，则将该转发表项的生命周期设置为最大值；
步骤424：接收到响应消息的路由器判断路径表项E1的接口ID所标识的接口为该路由器的下游接口，如果是则执行步骤425，否则执行步骤426；
步骤425：接收到响应消息的路由器查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，则将该数据表项的生命周期设置为最大值；否则该路由器创建一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，数据值等于该响应消息的数据值，生命周期设置为最大值；
步骤426：接收到响应消息的路由器从路径表项E1的接口ID所标识的接口转发该响应消息，删除路径表项E1，执行步骤420；
步骤427：节点接收到响应消息后，创建一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，数据值等于该响应消息的数据值，生命周期设置为最大值；
步骤428：结束。
说明书
技术领域
本发明涉及一种实现方法，尤其涉及的是一种基于最短路径的新一代网络实现方法。
背景技术
近年来，很多研究工作致力于新一代网络，以便通过新一代网络能够快速获取网络服务。随着新一代网络的发展，新一代网络会成为未来提供服务的一种模式。
目前，新一代网络的实现模式是通过广播来实现，因此延迟和代价都比较大，降低了网络服务性能。因此，如何降低新一代网络提供数据的延迟和代价成为近年来研究的热点问题。
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，提供一种基于最短路径的新一代网络实现方法。
技术方案：本发明公开了一种基于最短路径的新一代网络实现方法，所述网络由两个以上的节点和两个以上的路由器构成；
每个路由器配置两个以上的上游接口和两个以上的下游接口，每个上游接口与其他路由器相连，每个下游接口与节点相连；
每个节点具有一个接口，该接口与一个路由器相连；
每个接口由接口ID唯一标识，接口ID为t的接口记为接口t；
一种数据由名称唯一定义，每个路由器具有唯一的坐标；
节点通过电子地图能够获取路由器的坐标；电子地图预先设置，包含所有路由器的坐标；
一个消息由消息类型定义，如下表所示：
路由器保存一个转发表，一个转发表项包含坐标域、接口ID、名称和生命周期；
一个节点和一个路由器分别保存一个数据表，一个数据表项包含名称、数据值和生命周期；
注册消息包含消息类型、名称和数据值；
在节点N1能提供数据DA1，数据DA1由名称NA1定义，节点N1与路由器R1相连的条件下，节点N1定期执行下述操作：
步骤101：开始；
步骤102：节点N1创建一个数据表项，该数据表项的名称为NA1，数据值为DA1，生命周期为最大值，发送一个注册消息，该注册消息的消息类型的值为1，名称为NA1，数据值为DA1；生命周期取值范围为500ms-1000ms；
步骤103：路由器R1从接口f1接收到注册消息后查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1且名称域值等于该注册消息的名称域值，则执行步骤104，否则执行步骤105；
步骤104：路由器R1选择一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1且名称域值等于该注册消息的名称域值，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤106；
步骤105：路由器R1创建一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1，名称域值等于该注册消息的名称域值，坐标域值为空，生命周期设置为最大值；
步骤106：路由器R1查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，则执行步骤107，否则执行步骤108；
步骤107：路由器R1选择一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，将该数据表项的生命周期设置为最大值，执行步骤109；
步骤108：路由器R1创建一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，数据值等于该注册消息的数据值，将生命周期设置为最大值；
步骤109：结束；
节点通过上述过程执行注册操作从而在相连的路由器建立转发表和数据表，这样，路由器通过转发表可以将消息通过正确的接口转发到目的节点，同时，路由器通过数据表可以向节点直接提供数据，从而降低数据通信延迟和代价。
本发明所述方法中，一个路由器保存一个邻居表，一个邻居表项包含坐标、接口ID和生命周期；
一个邻居表项包含消息类型和坐标；
路由器R1定期执行下述操作：
步骤201：开始；
步骤202：路由器R1从每个上游接口发送一个邻居消息，该邻居消息的消息类型的值为2，坐标为路由器R1的坐标；
步骤203：邻居路由器从接口f2接收到该邻居消息后查看邻居表，如果存在一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，则执行步骤204，否则执行步骤205；
步骤204：从接口f2接收到该邻居消息后的邻居路由器选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，将该邻居表项的接口ID更新为f2，将生命周期设置为最大值，执行步骤206；
步骤205：从接口f2接收到该邻居消息后的邻居路由器创建一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，接口ID等于f2，将生命周期设置为最大值；
步骤206：结束；
路由器通过上述过程建立邻居表，由此路由器能够获取邻居路由器的坐标并选取最优的邻居路由器作为下一跳从而建立到达目的节点的最优路由路径，同时，路由器能够获取与邻居路由器相连的接口ID，从而实现消息的正确转发，从而确保通信的正确性。
本发明所述方法中，转发消息包含消息类型、名称集合和坐标；
路由器R1建立数据表后，定期执行下述操作：
步骤301：开始；
步骤302：路由器R1设置一个名称集合参数np1，参数np1的初始值为空；路由器R1查看数据表，针对每个数据表项，路由器R1执行下述操作：路由器R1判断该数据表项的名称是否包含在参数np1中，如果是则路由器R1不做任何操作，否则路由器R1将该数据表项的名称加入到参数np1中；
步骤303：路由器R1从每个上游接口发送一个转发消息，该转发消息的消息类型的值为3，名称集合为参数np1，坐标为路由器R1的坐标；
步骤304：其他路由器从接口x1接收到该转发消息，针对该转发消息的名称集合中的每个名称NA1，该路由器执行下述操作：如果该路由器存在一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，接口ID等于x1，生命周期大于阈值TH1，则执行步骤309，否则执行步骤305；阈值TH1设置为最大生命周期的90％-95％，阈值越大，转发表项更新频率越高，阈值越小，更新频率越低；
步骤305：从接口x1接收到该转发消息的路由器判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，如果是则执行步骤306，否则执行步骤307；
步骤306：从接口x1接收到该转发消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，将该转发表项的接口ID设置为x1，将生命周期设置为最大值，执行步骤308；
步骤307：从接口x1接收到该转发消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，接口ID等于x1，将生命周期设置为最大值；
步骤308：从接口x1接收到该转发消息的路由器从除了接口x1以外的每个上游接口转发该转发消息，执行步骤304；
步骤309：结束；
路由器通过上述过程建立转发表，通过转发表的坐标域能够选择距离最近的路由器提供数据，通过转发表的接口ID能够实现消息的正确转发从而实现正确的数据通信，通过转发表的名称能够从正确的路由器获取所需数据；由于转发表建立了两个路由器之间的最优路径，从而降低了数据通信的延迟和代价。
本发明所述方法中，每个路由器保存一个路径表，一个路径表项包含接口ID和名称；
请求消息包含消息类型和名称；
响应消息包含消息类型、名称、数据值和坐标；
节点N2与路由器R2相连，数据DA1由名称NA1定义，节点N2通过下述过程获取数据DA1：
步骤401：开始；
步骤402：节点N2发送一个请求消息，该请求消息的消息类型的值为4，名称为NA1；路由器R2从接口y1接收到该请求消息后查看数据表，判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，如果是则执行步骤403，否则执行步骤404；
步骤403：路由器R2选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，路由器R2创建一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于路由器R2的坐标，路由器R2从接口y1发送该响应消息，执行步骤420；
步骤404：路由器R2查看路径表，判断是否存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1，如果是则执行步骤420，否则执行步骤405；
步骤405：路由器R2查看路径表，判断是否存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称，如果是则执行步骤406，否则执行步骤407；
步骤406：路由器R2创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1，执行步骤420；
步骤407：路由器R2创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1；路由器R2判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，是则执行步骤408，否则执行步骤409；
步骤408：路由器R2选择一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤409：路由器R2选择所有名称等于该请求消息的名称的转发表项，从这些转发表项中，路由器R2选择一个转发表项，该转发表项的坐标距离路由器R2的坐标最近，从选中的转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息；
步骤410：如果节点接收到该请求消息，则执行步骤419，否则执行步骤411；
步骤411：路由器从接口y2接收到该请求消息后查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，则执行步骤412，否则执行步骤413；
步骤412：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于该路由器的坐标，从接口y2发送该响应消息，执行步骤420；
步骤413：从接口y2接收到该请求消息的路由器查看路径表，如果存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y2，则执行步骤420，否则执行步骤414；
步骤414：从接口y2接收到该请求消息的路由器查看路径表，如果存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称，则执行步骤415，否则执行步骤416；
步骤415：从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y2，执行步骤420；
步骤416：从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个路径表项，该路径表项的名称等于该请求消息的名称且接口ID等于y2；该路由器判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，是则执行步骤417，否则执行步骤418；
步骤417：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤418：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择所有名称等于该请求消息的名称的转发表项，从这些转发表项中，从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的坐标距离该路由器的坐标最近，从选中的转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤419：节点接收到请求消息后，选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，节点发送一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于与该节点连接的路由器的坐标；
步骤420：如果其他节点接收到响应消息，则执行步骤427，否则执行步骤421；
步骤421：路由器接收到响应消息后，选择所有名称域值等于该响应消息的名称的路径表项，针对每个选中的路径表项E1，该路由器执行下述操作：如果存在一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，则执行步骤422，否则执行步骤423；
步骤422：接收到响应消息的路由器选中一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤424；
步骤423：接收到响应消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，则将该转发表项的生命周期设置为最大值；
步骤424：接收到响应消息的路由器判断路径表项E1的接口ID所标识的接口为该路由器的下游接口，如果是则执行步骤425，否则执行步骤426；
步骤425：接收到响应消息的路由器查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，则将该数据表项的生命周期设置为最大值；否则该路由器创建一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，数据值等于该响应消息的数据值，生命周期设置为最大值；
步骤426：接收到响应消息的路由器从路径表项E1的接口ID所标识的接口转发该响应消息，删除路径表项E1，执行步骤420；
步骤427：节点接收到响应消息后，创建一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，数据值等于该响应消息的数据值，生命周期设置为最大值；
步骤428：结束。
节点通过上述过程从距离最近的路由器或者节点获取数据，从而有效降低了数据通信延迟和代价，此外，上述过程通过路径表实现了请求消息的聚合，这样，节点可以从中间路由器分享数据，即两个以上的节点可以通过一次数据通信过程获取数据，从而进一步降低了数据通信延迟和代价，另外，响应消息通过路径表无需路由建立即可将数据返回到源节点，从而提高了数据通信性能。
有益效果：本发明提供了一种基于最短路径的新一代网络实现方法，用户通过本发明所提供的新一代网络实现方法能够快速获取数据，从而有效缩短了获取服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于道路路况监测、车辆管理等领域，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为本发明所述的注册流程示意图。
图2为本发明所述的建立邻居表流程示意图。
图3为本发明所述的建立转发表流程示意图。
图4为本发明所述的数据通信流程示意图。
具体实施方式：
本发明提供了一种基于最短路径的新一代网络实现方法，用户通过本发明所提供的新一代网络实现方法能够快速获取数据，从而有效缩短了获取服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于道路路况监测、车辆管理等领域，具有广泛的应用前景。
图1为本发明所述的注册流程示意图。所述网络由两个以上的节点和两个以上的路由器构成；每个路由器配置两个以上的上游接口和两个以上的下游接口，每个上游接口与其他路由器相连，每个下游接口与节点相连；每个节点具有一个接口，该接口与一个路由器相连；每个接口由接口ID唯一标识，接口ID为t的接口记为接口t；一种数据由名称唯一定义，每个路由器具有唯一的坐标；节点通过电子地图能够获取路由器的坐标；电子地图预先设置，包含所有路由器的坐标；一个消息由消息类型定义，如下表所示：
路由器保存一个转发表，一个转发表项包含坐标域、接口ID、名称和生命周期。一个节点和一个路由器分别保存一个数据表，一个数据表项包含名称、数据值和生命周期；注册消息包含消息类型、名称和数据值；在节点N1能提供数据DA1，数据DA1由名称NA1定义，节点N1与路由器R1相连的条件下，节点N1定期执行下述操作：
步骤101：开始；
步骤102：节点N1创建一个数据表项，该数据表项的名称为NA1，数据值为DA1，生命周期为最大值，发送一个注册消息，该注册消息的消息类型的值为1，名称为NA1，数据值为DA1；生命周期取值范围为500ms-1000ms；
步骤103：路由器R1从接口f1接收到注册消息后查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1且名称域值等于该注册消息的名称域值，则执行步骤104，否则执行步骤105；
步骤104：路由器R1选择一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1且名称域值等于该注册消息的名称域值，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤106；
步骤105：路由器R1创建一个转发表项，该转发表项的接口ID等于f1，名称域值等于该注册消息的名称域值，坐标域值为空，生命周期设置为最大值；
步骤106：路由器R1查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，则执行步骤107，否则执行步骤108；
步骤107：路由器R1选择一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，将该数据表项的生命周期设置为最大值，执行步骤109；
步骤108：路由器R1创建一个数据表项，该数据表项的名称域值等于该注册消息的名称域值，数据值等于该注册消息的数据值，将生命周期设置为最大值；
步骤109：结束。
节点通过上述过程执行注册操作从而在相连的路由器建立转发表和数据表，这样，路由器通过转发表可以将消息通过正确的接口转发到目的节点，同时，路由器通过数据表可以向节点直接提供数据，从而降低数据通信延迟和代价。
图2为本发明所述的建立邻居表流程示意图。一个路由器保存一个邻居表，一个邻居表项包含坐标、接口ID和生命周期；一个邻居表项包含消息类型和坐标；路由器R1定期执行下述操作：
步骤201：开始；
步骤202：路由器R1从每个上游接口发送一个邻居消息，该邻居消息的消息类型的值为2，坐标为路由器R1的坐标；
步骤203：邻居路由器从接口f2接收到该邻居消息后查看邻居表，如果存在一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，则执行步骤204，否则执行步骤205；
步骤204：从接口f2接收到该邻居消息后的邻居路由器选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，将该邻居表项的接口ID更新为f2，将生命周期设置为最大值，执行步骤206；
步骤205：从接口f2接收到该邻居消息后的邻居路由器创建一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息的坐标，接口ID等于f2，将生命周期设置为最大值；
步骤206：结束。
路由器通过上述过程建立邻居表，由此路由器能够获取邻居路由器的坐标并选取最优的邻居路由器作为下一跳从而建立到达目的节点的最优路由路径，同时，路由器能够获取与邻居路由器相连的接口ID，从而实现消息的正确转发，从而确保通信的正确性。
图3为本发明所述的建立转发表流程示意图。转发消息包含消息类型、名称集合和坐标；路由器R1建立数据表后，定期执行下述操作：
步骤301：开始；
步骤302：路由器R1设置一个名称集合参数np1，参数np1的初始值为空；路由器R1查看数据表，针对每个数据表项，路由器R1执行下述操作：路由器R1判断该数据表项的名称是否包含在参数np1中，如果是则路由器R1不做任何操作，否则路由器R1将该数据表项的名称加入到参数np1中；
步骤303：路由器R1从每个上游接口发送一个转发消息，该转发消息的消息类型的值为3，名称集合为参数np1，坐标为路由器R1的坐标；
步骤304：其他路由器从接口x1接收到该转发消息，针对该转发消息的名称集合中的每个名称NA1，该路由器执行下述操作：如果该路由器存在一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，接口ID等于x1，生命周期大于阈值TH1，则执行步骤309，否则执行步骤305；阈值TH1设置为最大生命周期的90％-95％，阈值越大，转发表项更新频率越高，阈值越小，更新频率越低；
步骤305：从接口x1接收到该转发消息的路由器判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，如果是则执行步骤306，否则执行步骤307；
步骤306：从接口x1接收到该转发消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，将该转发表项的接口ID设置为x1，将生命周期设置为最大值，执行步骤308；
步骤307：从接口x1接收到该转发消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的名称等于NA1，坐标等于该转发消息的坐标，接口ID等于x1，将生命周期设置为最大值；
步骤308：从接口x1接收到该转发消息的路由器从除了接口x1以外的每个上游接口转发该转发消息，执行步骤304；
步骤309：结束。
路由器通过上述过程建立转发表，通过转发表的坐标域能够选择距离最近的路由器提供数据，通过转发表的接口ID能够实现消息的正确转发从而实现正确的数据通信，通过转发表的名称能够从正确的路由器获取所需数据；由于转发表建立了两个路由器之间的最优路径，从而降低了数据通信的延迟和代价。
图4为本发明所述的数据通信流程示意图。每个路由器保存一个路径表，一个路径表项包含接口ID和名称；请求消息包含消息类型和名称；响应消息包含消息类型、名称、数据值和坐标；节点N2与路由器R2相连，数据DA1由名称NA1定义，节点N2通过下述过程获取数据DA1：
步骤401：开始；
步骤402：节点N2发送一个请求消息，该请求消息的消息类型的值为4，名称为NA1；路由器R2从接口y1接收到该请求消息后查看数据表，判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，如果是则执行步骤403，否则执行步骤404；
步骤403：路由器R2选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，路由器R2创建一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于路由器R2的坐标，路由器R2从接口y1发送该响应消息，执行步骤420；
步骤404：路由器R2查看路径表，判断是否存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1，如果是则执行步骤420，否则执行步骤405；
步骤405：路由器R2查看路径表，判断是否存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称，如果是则执行步骤406，否则执行步骤407；
步骤406：路由器R2创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1，执行步骤420；
步骤407：路由器R2创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y1；路由器R2判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，是则执行步骤408，否则执行步骤409；
步骤408：路由器R2选择一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤409：路由器R2选择所有名称等于该请求消息的名称的转发表项，从这些转发表项中，路由器R2选择一个转发表项，该转发表项的坐标距离路由器R2的坐标最近，从选中的转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息；
步骤410：如果节点接收到该请求消息，则执行步骤419，否则执行步骤411；
步骤411：路由器从接口y2接收到该请求消息后查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，则执行步骤412，否则执行步骤413；
步骤412：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于该路由器的坐标，从接口y2发送该响应消息，执行步骤420；
步骤413：从接口y2接收到该请求消息的路由器查看路径表，如果存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y2，则执行步骤420，否则执行步骤414；
步骤414：从接口y2接收到该请求消息的路由器查看路径表，如果存在一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称，则执行步骤415，否则执行步骤416；
步骤415：从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个路径表项，该路径表项的名称等于接收到的请求消息的名称且接口ID等于y2，执行步骤420；
步骤416：从接口y2接收到该请求消息的路由器创建一个路径表项，该路径表项的名称等于该请求消息的名称且接口ID等于y2；该路由器判断是否存在一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，是则执行步骤417，否则执行步骤418；
步骤417：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的名称等于该请求消息的名称且坐标为空，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤418：从接口y2接收到该请求消息的路由器选择所有名称等于该请求消息的名称的转发表项，从这些转发表项中，从接口y2接收到该请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的坐标距离该路由器的坐标最近，从选中的转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤410；
步骤419：节点接收到请求消息后，选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，节点发送一个响应消息，该响应消息的消息类型的值为5，名称等于该请求消息的名称，数据值等于该数据表项的数据值，坐标等于与该节点连接的路由器的坐标；
步骤420：如果其他节点接收到响应消息，则执行步骤427，否则执行步骤421；
步骤421：路由器接收到响应消息后，选择所有名称域值等于该响应消息的名称的路径表项，针对每个选中的路径表项E1，该路由器执行下述操作：如果存在一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，则执行步骤422，否则执行步骤423；
步骤422：接收到响应消息的路由器选中一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤424；
步骤423：接收到响应消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的名称和接口ID分别等于路径表项E1的名称和接口ID且坐标等于该响应消息的坐标，则将该转发表项的生命周期设置为最大值；
步骤424：接收到响应消息的路由器判断路径表项E1的接口ID所标识的接口为该路由器的下游接口，如果是则执行步骤425，否则执行步骤426；
步骤425：接收到响应消息的路由器查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，则将该数据表项的生命周期设置为最大值；否则该路由器创建一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，数据值等于该响应消息的数据值，生命周期设置为最大值；
步骤426：接收到响应消息的路由器从路径表项E1的接口ID所标识的接口转发该响应消息，删除路径表项E1，执行步骤420；
步骤427：节点接收到响应消息后，创建一个数据表项，该数据表项的名称等于该响应消息的名称，数据值等于该响应消息的数据值，生命周期设置为最大值；
步骤428：结束。
节点通过上述过程从距离最近的路由器或者节点获取数据，从而有效降低了数据通信延迟和代价，此外，上述过程通过路径表实现了请求消息的聚合，这样，节点可以从中间路由器分享数据，即两个以上的节点可以通过一次数据通信过程获取数据，从而进一步降低了数据通信延迟和代价，另外，响应消息通过路径表无需路由建立即可将数据返回到源节点，从而提高了数据通信性能。
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基于最短路径的新一代网络实现方法，网络启动后，每个节点执行步骤101-109建立数据表和转发表，这样，与该节点连接的路由器通过转发表可以获取与该节点连接的接口，通过数据表可以提供目标数据，例如该路由器创建一个转发表项和数据表项，该转发表项的坐标域为(120,31)、接口ID为3、名称为温度，生命周期为500ms，该数据表项的名称为温度，数据值为20摄氏度，生命周期为500ms。然后每个路由器执行步骤201-206建立邻居表，这样，路由器通过邻居表可以记录所连接的邻居路由器的坐标以及接口ID，例如邻居路由器的坐标为(122,29)，接口ID为1，生命周期为500ms。每个路由器执行步骤301-309建立转发表，这样，路由器通过步骤301-309可以获取所有路由器所能提供的数据，从而执行正确的路由转发操作，例如转发表项的坐标为(130,20)，名称为湿度，生命周期为500ms。在路由器建立转发表之后，节点N2通过执行步骤401-428获取数据DA2。首先，节点ND1向所连接的路由器R2发送请求消息，如果路由器R2保存有数据DA2的数据表项，则返回响应消息，否则通过查看路径表来判断是否已经转发过请求数据DA2的请求消息，如果已经转发过数据DA2的请求消息，路由器R2则等待响应消息，否则创建路径表项并利用转发表转发该请求消息；接收到请求消息的路由器判断是否保存有数据DA2的数据表项，如果保存则返回响应消息，否则通过查看路径表来判断是否已经转发过请求数据DA2的请求消息，如果已经转发过数据DA2的请求消息，该路由器则等待响应消息，否则创建路径表项并继续利用转发表转发该请求消息，重复上述过程直达该请求消息达到一个路由器，该路由器返回响应消息。然后，路由器通过接收到请求消息的接口返回响应消息，接收到请求消息的路由器选择所有名称域值等于该响应消息的名称的路径表项，从该路径表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息，同时根据路径表项来更新转发表项，从而获取最新的转发信息以确保数据通信的正确性，该路由器创建数据表项以缓存数据从而使节点能够从距离最近的路由器获取数据，路由器重复上述过程直到请求数据DA2的所有节点都接收到数据DA2。节点通过执行步骤401-428可以从距离最近的路由器获取数据同时通过一次数据通信过程同时获取数据，从而有效降低了数据通信延迟和代价，提高了数据通信成功率。
性能分析如下：当请求数据DA2的节点增加的情况下，数据通信代价随之降低，当请求数据DA2的节点减少的情况下，数据通信代价随之增加。数据获取的平均代价为4.3。
表1仿真参数
本发明提供了一种基于最短路径的新一代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。
一种基于最短路径的新一代网络实现方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
动态评分
0.0