[發明專利]在CAN總線上傳輸IP報文的方法及利用CAN總線網絡構建的IP局域網

有效

• 申請號: 201510788643.1
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN106713142B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 黃震
• 申請（專利權）人: 陜西重型汽車有限公司
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741;H04L29/12
• 代理公司: 11234 中國商標專利事務所有限公司
• 代理人: 宋義興;王科華

1.一種在CAN總線上傳輸IP報文的方法，其特征在于：基于ISO 15765-2的協議在CAN總線上傳輸IP報文，采用如下方法：

1)為實現利用CAN總線網絡進行IP通訊，為參與通訊的各方分配至少一個物理地址，為每一個需要加入IP局域網的CAN總線節點分配物理地址的方法為：

a)物理地址是一串固定長度的二進制編碼；

b)物理地址長度小于所使用的CAN數據幀報文ID長度的一半，即如果使用標準格式CAN數據幀來傳輸IP報文，物理地址長度最長為5；如果是使用擴展格式CAN數據幀來傳輸IP報文，物理地址長度最長為14；

c)物理地址長度最小為2；

d)每個節點可選擇的物理地址取值范圍為十進制的0至2n-2，n為物理地址長度；

e)十進制的2n-1，n為物理地址長度，也就是二進制的全1，不應分配給任意節點，這個數值保留用于未來的其他用途；

f)當一組CAN節點被分配至同一IP局域網時，它們的物理地址長度應相同，任意兩個節點之間的物理地址取值均應不同；

g)每一個CAN節點可以擁有多個物理地址，這些物理地址可用于加入一個IP局域網或多個IP局域網，加入同一個IP局域網的多個物理地址長度相同，且取值不同；

2)各主機使用ISO 15765-2所定義的方法來傳輸IP報文，通訊時所使用的CAN數據幀報文ID由局域網描述字加上通訊雙方的物理地址組成；

3)每個參與通訊的節點建立一個從目標IP地址到物理地址的轉換表。

2.根據權利要求1所述的一種在CAN總線上傳輸IP報文的方法，其特征在于，所述的物理地址長度為：如果使用標準格式CAN數據幀，即使用報文ID長度為11位的CAN數據幀，來傳輸IP報文，則物理地址長度最長為5；如果是使用擴展格式CAN數據幀，即報文ID長度為29位的CAN數據幀，來傳輸IP報文，物理地址長度最長為14。

3.根據權利要求1所述的一種在CAN總線上傳輸IP報文的方法，其特征在于，利用ISO15765-2所規定之協議，在CAN總線上傳輸IP報文：

a)在IP協議棧中增加一個鏈路層接口，當IP層通過此接口收發IP報文時，IP報文通過ISO 15765-2所規定的協議在CAN總線上傳輸；

b)當通過ISO 15765-2所規定的協議在CAN總線上傳輸IP報文時，所使用的CAN數據幀ID由局域網描述字和收發雙方的物理地址組成。

4.根據權利要求1所述的一種在CAN總線上傳輸IP報文的方法，其特征在于，為每一個加入IP局域網的CAN節點建立一個從目標IP地址到物理地址的轉換表，該轉換表中包含了所有IP局域網中其他節點的IP地址與物理地址的對應關系。

5.根據權利要求1至4任一所述的一種在CAN總線上傳輸IP報文的方法，其特征在于，報文接收過程為：某個節點接收到一個CAN數據幀后，應首先判斷報文ID中的局域網描述字是否與自身所處的局域網相同，并且目的物理地址是否等于自身的物理地址；如果局域網描述字和目的物理地址均與本節點相符，應將該CAN數據幀視為承載IP報文的TP協議報文并送入TP協議處理，經過TP協議接收到所有后續幀之后，TP協議將組裝好的IP報文通過IP層的收到IP報文接口上送到IP層。

6.一種利用CAN總線網絡構建的IP局域網，其特征在于，各主機使用ISO 15765-2所定義的方法來傳輸IP報文，采用以下傳輸方法：

S1：為參與通訊的各方分配至少一個物理地址；每個參與通訊的節點建立一個從目標IP地址到物理地址的轉換表；

S2：通訊時所使用的CAN數據幀報文ID由局域網描述字加上數據傳輸的目的地物理地址以及數據傳輸的源物理地址組成。