[发明专利]一种车联网接入因特网的方法

摘要

本发明公开了一种基于车联网接入因特网的方法，车载终端设备通过OBU上的无线AP接入到OBU，并通过OBU与RSU组成的VANET网络，实现与因特网间的相互通信，在保证OBU与RSU之间的正常通信下，实现了车载终端设备与因特网间的通信，能够满足车载终端设备随时访问因特网，因此，具有抗干扰、便利以及实时的性能，能够适应当前网络的需求。

主权项

一种车联网接入因特网的方法，其特征在于,包括以下步骤：（1）、通过动态主机配置协议DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）给车载终端设备分配IPv4地址：将每个车载单元OBU（On‑Board Unit）配置成DHCP服务器，并为其设置静态的IPv4地址、子网掩码和默认网关，车载终端设备向DHCP服务器申请IPv4地址时，DHCP服务器从所设置的IPv4地址范围中选择一个还没有被使用的IPv4地址进行动态分配，每个OBU上的车载终端设备均可以通过DHCP分配到一个IPv4地址，且各不相同；（2）、车载终端设备发送报文到因特网：（2.1）、OBU对接收到的IPv4报文进行处理；OBU接收到IPv4报文后，通过查询IPv4报文中的目的IPv4地址来进行处理，如果是外网地址，则IPv4报文交由路边单元RSU(Roadside Unit)来处理；若是本OBU的IPv4地址则交由上层协议来处理，否则丢弃该IPv4报文；（2.2）、OBU接收到目的IPv4地址为外网地址的IPv4报文后，在车载自组织网络VANET（Vehicle Ad‑hoc Network）私有网络部分进行隧道技术处理；当IPv4报文中的目的IPv4地址是外网地址时，IPv4报文进入到OBU的IPv4私有网络部分，并逐层向上递交，依次分离出对应层的首部，将IPv4层的报文作为原始IPv4报文；原始IPv4报文送入到OBU的VANET私有网络部分后，在UDP层将原始IPv4报文封装在UDP的数据部分，同时封装上UDP首部组合成UDP报文发送到IPv6层，并逐层向下递交，依次封装对应层的首部，最后由工作在Ad‑hoc模式下的无线网卡发送出去；（2.3）、RSU接收到OBU发送过来的报文后，在RSU的VANET私有网络部分，进行隧道技术处理；RSU接收到OBU发送过来的报文，在RSU的VANET私有网络部分，通过向上逐层递交，依次分离出对应层的首部，在报文最终递交到UDP层时，通过对UDP层报文的数据部分判断，如果是原始IPv4报文，则交由IPv4私有网络部分处理，否则递交到应用层处理；分离出的原始IPv4报文进入到RSU的IPv4私有网络部分，并逐层向下递交，依次封装对应层的首部，在报文最终递交到MAC层时，将原始IPv4报文封装上MAC首部作为发送报文，并通过以太 网或是其他方式发送出去；（2.4）、将发送报文经网络地址转换NAT(NAT,Network Address Translation)转换后发送到因特网上；NAT将发送报文的私有IPv4地址转换为合法的公有IPv4地址后发送到因特网，同时记录下传输路径信息；（3）、因特网返回报文给车载终端设备：（3.1）、因特网收到车载终端设备发送的报文后回发报文给车载终端设备；因特网回发报文首先经过NAT转换，NAT通过前面记录的传输路径信息找到接收报文的车载终端设备，并将公有IPv4地址转换成私有IPv4地址；（3.2）、RSU对接收到的返回报文进行处理；RSU接收到返回报文后，通过查询返回报文中的目的IPv4地址来进行处理，如果是本RSU的IPv4地址，则交由传输层处理；如果是其他的私有IPv4地址，则递交给VANET私有网络发送到OBU上，否则丢弃该报文；（3.3）、RSU接收到因特网返回的报文后，在RSU的VANET私有网络部分，进行隧道技术处理；当返回报文中的目的IPv4地址是OBU上用户的私有IPv4地址时，返回报文进入到RSU的IPv4私有网络部分，并逐层向上递交，依次分离出对应层的首部，将IPv4层的报文作为返回原始IPv4报文；返回原始IPv4报文送入到RSU的VANET私有网络部分时，在UDP层将返回原始IPv4报文封装在UDP的数据部分，同时封装上UDP首部组合成返回UDP报文发送到IPv6层，并逐层向下递交，依次封装对应层的首部，最终将报文通过工作在Ad‑hoc模式下的无线网卡发送出去；（3.4）、OBU接收到RSU发送过来的报文后，在OBU的VANET私有网络部分进行隧道技术处理；OBU接收到RSU发送过来的报文，在OBU的VANET私有网络部分，通过向上逐层递交，依次分离出对应层的首部，在报文最终递交到UDP层时，通过对UDP层报文的数据部分判断，如果是因特网返回给车载终端设备的报文信息，则交由IPv4私有网络部分处理，否则递交到应用层处理；分离出的返回原始IPv4报文进入到OBU的IPv4私有网络部分，并逐层向下递交，依次封装对应层的首部，在报文最终递交到MAC层时，将返回原始IPv4报文封装上MAC首部作为最终返回报文，通过OBU上工作在AP模式下的无线网卡发送给车载终端设备。