CN114928830A - 近域通信方法、装置、设备及介质 - Google Patents

近域通信方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种近域通信方法、装置、设备及介质，涉及通信领域。设置近域通信服务节点，该方法包括：近域通信服务节点接收远端终端发送的近域通信请求，基于近域通信请求中携带有远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，以使远端终端向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，中继终端在通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。

Description

近域通信方法、装置、设备及介质
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种近域通信方法、装置、设备及介质。
背景技术
近域通信是一种新型的通信模式，用户可以通过wifi或者其它无线技术连接到其他用户的终端上，再通过其他用户终端的移动通信(4G和5G)网络服务连接到互联网上。近域通信很好的解决了移动通信在某些场景下覆盖不足的问题。但是，现有近域通信方案中，仍然存在安全性较差，且网络质量得不到保障的问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种近域通信方法、装置、设备及介质，至少在一定程度上解决相关技术中近域通信方案安全性较差，且网络质量得不到保障的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面，提供了一种近域通信方法，设置近域通信服务节点，方法应用于近域通信服务节点，方法包括：
接收远端终端发送的近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息；
基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，以使远端终端向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，中继终端通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。
根据本公开的另一个方面，提供一种近域通信方法，设置近域通信服务节点，方法应用于远端节点，方法包括：
向近域通信服务节点发送近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息，以使近域通信服务节点基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，并将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
接收来自近域通信服务节点的第一路由信息；
向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，以使中继终端通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。
根据本公开的另一个方面，提供一种近域通信装置，设置近域通信服务节点，装置应用于近域通信服务节点，装置包括：
通信请求接收模块，用于接收远端终端发送的近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息；
路由信息确定模块，用于基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
路由信息发送模块，用于将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，以使远端终端向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，中继终端通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。
根据本公开的另一个方面，提供一种近域通信装置，设置近域通信服务节点，装置应用于远端节点，装置包括：
通信请求发送模块，用于向近域通信服务节点发送近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息，以使近域通信服务节点基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，并将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
路由信息接收模块，用于接收来自近域通信服务节点的第一路由信息；
连接请求发送模块，用于向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，以使中继终端通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。
根据本公开的又一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的近域通信方法。
根据本公开的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的近域通信方法。
本公开实施例所提供的近域通信方法、装置、设备及介质，新增设置近域通信服务节点，远端终端需要连接的中继终端由近域通信服务节点确定，进而，近域通信服务节点能够通过改善远端终端的通信路由来提升远端终端的网络质量；并且，整个近域通信的连接建立过程在近域通信服务节点的辅助下完成，近域通信的建立对第三方(近域通信服务节点)透明，进而提升终端网络的安全性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了相关技术中的一种近域通信模式示意图；
图2示出本公开实施例中一种近域通信模式示意图；
图3示出本公开实施例中一种近域通信方法流程图；
图4示出本公开实施例中另一种近域通信模式示意图；
图5示出本公开实施例中一种多路由选择示意图；
图6示出本公开实施例中又一种近域通信方法流程图；
图7示出本公开实施例中再一种近域通信方法流程图；
图8示出本公开实施例中一种近域通信装置示意图；
图9示出本公开实施例中另一种近域通信装置示意图；
图10示出本公开实施例中一种计算机设备的结构框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
随着各种智能终端的普及，5G/6G无线通信海量接入，数据流量井喷式增长，通信容量需求激增，如何将蜂窝频率复用提升到新的阶段，成为重要课题。3GPP提出的近域网络(Prose)是一种允许LTE终端之间在没有基础网络设施的情况下，通过共享小区网络资源直接进行设备到设备(D2D)通信的新技术。它能够提升通信系统的频谱效率，降低终端发射功率，减小电池消耗等。
比如在地域辽阔而基站覆盖稀少的区域，近域通信可以解决距离基站较远的用户的通信问题。在人员密集而基站信道不足的地方，近域通信可以在无需基站紧急扩容的情况下较好的扩展互联网接入人数，尤其在重大事件视频直播中与MEC结合，带宽扩容效果更加明显。
图1示出相关技术中一种近域通信模式示意图，如图1所示，远端终端101可以通过wifi或者其它无线技术连接到中继终端102上，再通过中继终端102的移动通信(4G和5G)网络服务连接到网络上。例如，中继终端102通过基站103连接至互联网104。
作为一个示例，“终端”可以是手机。中继终端102可以通过手机开放热点连接远端终端101，进而，远端终端101可以利用中继终端102的手机热点上网。
在上述示例中，近域通信(连接手机热点)虽然能解决远端终端的用户上网的要求，但仍然存在以下的问题：这种业务的质量得不到保障，接入到热点的手机经常会出现流量不稳定的情况；开放热点作为中继的终端因为得不到奖励也无法长期维持这种通信模式的推广；大部分情况下，接入到热点的用户终端的流量透明通过中继终端，用户的隐私存在较大的泄露风险；远端终端与中继终端建立连接的过程，无需通过第三方，存在较大的安全风险。
图2示出本公开实施例中一种近域通信模式，与图1通信模式不同，本公开实施例在基站边缘新增设置近域通信服务节点201，来保证通道通信的质量。
可以理解的是，在该示例中，基站202可以连接有多个中继终端203，图中未示出。近域通信服务节点201可以根据目前所连中继终端203的分布和带宽情况，为申请近域通信服务的远端终端204选择合适的中继终端203进行中继，连接至互联网205，进而保障服务质量。
下面结合附图及实施例对本示例实施方式进行详细说明。
图3示出本公开实施例中一种近域通信方法流程图，如图3所示，本公开实施例中提供的近域通信方法包括如下步骤：
S302，远端节点向近域通信服务节点发送近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息；
S304，近域通信服务节点基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
S306，近域通信服务节点将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名；
S308，远端终端向中继终端发送连接请求，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名；
S310，中继终端通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由。
在一些示例中，第一路由信息还包括远端终端的公钥及有效时限。上述S310中继终端可以通过近域通信服务节点公钥验证第一路由信息，并在验证通过后，通过第一路由信息中的远端终端公钥及有效时限验证连接请求是否来自远端终端。并在验证通过后，与远端终端建立通信路由。
本公开实施例中近域通信路由信息由近域通信服务节点基于近域通信请求中携带的远端终端的位置信息确定，更适合远端终端，能够保障远端终端的网络质量；中继终端通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由，进一步提升通信安全。
在一些实施例中，中继终端在与远端终端之间建立通信路由后，还可以向近域通信服务节点发送通知消息。
其中，通知消息可以包括近域通信路由信息、近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名、远端终端对第一路由信息的签名以及中继终端对连接请求的签名。
上述实施例中近域通信服务节点可以是区块链的非共识全节点。
近域通信服务节点在接收到包含三方签名的通知消息后，还可以向区块链发送交易消息，交易消息记录远端终端与中继终端之间建立的通信路由以及远端终端的近域通信服务开始时间。
在一些实施例中，本公开实施例还具有多路由选择功能。上述实施例中近域通信请求可以携带有远端终端是否支持多条路由同时服务的信息；在远端终端支持多条路由同时服务时，近域通信路由信息包括多条路由及每条路由承担的远端终端的流量比例。
图4示出本公开实施例中一种近域通信模式的示意图，如图4所示，远端终端401可以通过如下两条路由连接至互联网407：
第一条路由，远端终端401-中继终端402-基站405-近域通信服务节点406-互联网407；
第二条路由，远端终端401-中继终端403-中继终端404-基站405-近域通信服务节点406-互联网407。
在上述场景中，S304可以先基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信多条路由；然后再根据负载均衡的情况，确定多条路由中每条路由承担的远端终端的流量比例。
图5示出本公开实施例中一种多路由选择示意图，如图5所示，远端终端连接到基站和近域通信服务节点可以通过路由1或路由2来实现，图5中左边的路由1只包含一个中继终端，由路由1-链路0和路由1-链路1组成；图5中路由2由路由2-链路0、路由2-链路1和路由2-链路2来组成。
在一些实施例中，在图5所示的两条路由中选择适合远端终端的路由确定近域通信路由信息时，在S304的基础上可以先根据中继终端组成的网络拓扑、带宽状态、中继终端位置信息和远端终端位置信息以及中继终端评分，计算路由代价的值；然后根据路由代价的值，确定适合远端终端的近域通信路由信息，路由信息包括中继终端和包括中继终端和远端终端的路由链路。
作为一个示例，在远端终端申请加入到近域通信服务时，近域通信服务节点，根据目前中继终端组成的网络拓扑、带宽状态、中继终端和用户终端地理位置以及中继终端评分等因素，根据定义的计算模型，为用户终端选择最佳的中继终端和路由链路。
本公开实施例中远端终端同时开辟多条连接通道进行流量传输。近域通信服务节点对用户终端多条通道上下行流量进行汇聚和分离，将汇聚后的上行流量发送到互联网，将为了负载均衡而分离的下行流量发送给用户终端。
本公开示例中，近域通信服务节点为远端终端选择合适的中继终端。当远端终端申请加入到近域通信服务时，并非由远端终端主动选择信号最好的中继终端作为接入的首选，而是统一交由近域通信服务节点来决定。
近域通信服务节点将综合考虑目前中继终端组成的网络拓扑、带宽已用状态、中继终端和用户终端所处地理位置、中继终端服务评分等来决定。
上述路由代价表示远端终端连接到各个路由所付出的总代价。作为一个示例，路由代价可以通过如下公式计算：
Figure BDA0003633234870000081
其中，Cj表示路由代价，j表示可选择的路由标号，i表示组成每条路由的不同链路，i＝0表示远端终端与第一跳中继终端之间的链路，i＝1表示第一跳中继终端与第二跳中继终端之间的链路，以此类推，n表示连接到基站的最后一条链路。
公式(1)中Di表示第i条链路的距离，距离越大，表示信号将会衰减的越厉害，能支持的最大带宽将有所下降，链路的代价越大。Bi表示第i条链路的已用带宽，可以简化的计算链路上已承载的用户数，Max(Bi)表示组成路由的所有链路中带宽占用最大的链路带宽。
Si表示第i个中继终端的评分，此评分介于0-1之间，Si的计算公式如下：
Si＝1-e-x(x≥0) (2)
公式(2)中x表示第i个中继终端当前此次服务的连续时长，公式(1)中a，b，c为权重系数且满足a+b+c＝1，近域通信服务节点可根据具体的需求和网络实际情况进行优化调整。
本公开实施例中还可以包括链路带宽模块，记录中继终端与基站之间在关联路由上所有链路的带宽情况，用于运营商服务节点选择最佳路由做参考。
链路已用带宽由Bi表示。当远端终端与某个中继终端连接，接入到某条路由后，组成此路由的所有链路的Bi都将增加1。同一个中继终端可能接入多个远端终端，所以此中继终端与基站之间在关联路由上的所有链路的Bi都将大于1。
在计算Cj的公式中，多项式会考虑所选路由中所有链路的Bi中最大的值来作为带宽限制参数，因为整个路由的瓶颈在于负载最大的链路。
作为一个示例，当用户终端请求接入到近域通信网络时，请求中可以声明其支持多条路由同时服务的情况。近域通信服务节点则会根据负载均衡情况将远端终端的流量按照特定的比例进行划分。比如，远端终端同时选择路由j和路由k来承载自己的流量，则Fj*Cj＝Fk*Ck。这里Cj和Ck代表两条路由的各自总代价，Fj和Fk代表远端终端总流量在路由j和路由k上的负载百分比。如果Cj为1，Ck为4，则Fj为80％，Fk为20％。
在一些实施例中，“终端”在初次加入到近域通信网络时或加入后都需要周期性的将基站对自己的定位信息发送给运营商服务节点，以便运营商服务节点记录和更新中继终端之间以及中继终端与基站之间的距离Di，从而有助于为用户终端计算出完整的路由距离。
作为一个示例，“终端”在初次接入近域网络时，选择附近的三个中继路，从中获取它们的中继ID(唯一标识其中继身份，比如wifi的SSID)以及对应的信号强度，形成一个三元数组，((中继1的ID，中继1信号强度)，(中继2的ID，中继2信号强度)，(中继2的ID，中继2信号强度))，远端终端在申请加入服务时，将这三元数组放入服务请求消息中，并使用私钥签名后，发送给近域通信服务节点。
近域通信服务节点在收到服务请求消息后，将三元数组取出，根据中继1、2、3的坐标以及远端终端距离三个中继的信号强度计算出远端终端的坐标，从而确定远端终端的位置，也获得了远端终端与其周围中继终端之间的距离D0。
远端终端或中继终端在加入到近域网络后，可以每隔一段时间T来重新将自己的定位三元数组发送给近域通信服务节点，由近域通信服务节点来重新计算其D0的值，从而重新计算整个路由的距离变化。
相应地，上述实施例还可以包括如下步骤：
接收中继终端周期性发送的中继终端位置信息；
在中继终端位置变化后，确定变化后的近域通信路由是否满足预设条件；
在不满足预设条件时，为远端终端选择新的近域通信路由。
当用户终端在移动过程中，可能会偏离原来的中继终端而靠近其它的中继终端，原来的中继终端的信号会减弱，新靠近中继终端的信号会加强，为保证用户终端通信的质量，需要重新为用户选择新的近域通信路由。
普通的WLAN漫游切换需要终端重新与AP进行终端的身份认证，这个过程通常占用切换的时间较长，影响切换的效率。在本公开实施例中，可以利用终端在区块链中的公私钥账户体系直接进行认证，将会更高效。
作为一个示例，各终端周期性向近域通信服务节点发送其位置信息，近域通信服务节点根据其位置变化重新计算目前在用的路由Cj的值以及可选的其它路由Ck的值，并计算R＝Cj/Ck的值的大小，当发现存在Ck，使得R大于某个比1大的常态值时(比如1.5)，则触发路由从j切换到k。这个常态值根据网络具体情况优化调整，如果太大则切换不及时，如果太小(接近1)则会触发路由来回的切换，造成信号的不稳定。
当远端终端漫游靠近其它中继终端时，近域通信服务节点经过计算选择新的路由，将新的路由信息进行私钥签名后发送给远端终端，远端终端对路由信息进行二次签名，并将路由信息、近域通信服务节点签名、远端终端的签名一起放在连接请求中发送给新的中继终端，中继终端对路由信息和远端终端身份进行验证后同意建立连接，然后将路由信息用中继终端自己的私钥进行第三次签名，同时将路由信息、近域通信服务节点签名、远端终端签名、中继终端签名一起发送给近域通信服务节点。近域通信服务节点收到三方签名的路由消息后，向区块链发送交易消息，记录此新路由的建立。远端终端在与新的中继终端建立连接后，切断与原来的中继终端之间的连接，完成路由的切换。
本公开实施例中近域通信服务节点成为区块链网络的非共识全节点，一方面提供区块链全账本交易的查询，另一方面用来统一发送与近域通信相关的所有区块链交易。中继终端的服务加入、远端终端的服务申请和连接建立、中继终端提供服务的计量都将通过交易的形式记录在区块链上。
在一些实施例中，上述方法还可以包括如下步骤：
向中继终端发送是否在线的心跳询问消息，心跳询问消息中包括随机数；
接收中继终端返回的心跳响应消息，心跳响应消息包括近域通信服务节点随机数以及中继终端对本地时间的私钥签名；
检查随机数和时间是否正确；
将私钥签名的时间以区块链交易的形式发送到区块链中。
当中继终端加入到近域通信网络时，近域通信服务节点向中继终端发送是否在线的心跳询问消息，中继终端收到此消息后，返回一个心跳响应消息，包含了近域通信服务节点发来的随机数以及对本地时间的私钥签名。近域通信服务节点收到心跳响应消息后，检查随机数和时间的正确性，然后将私钥签名的时间以区块链交易的形式发送到区块链中。
在接下来的时间内，近域通信节点会周期性的向中继节点发送心跳询问消息，如果中继终端返回有效的心跳响应消息，则心跳响应时间会记录到区块链上。从而查询区块链可以获得从第一次心跳响应到当前最近一次心跳响应的时间差，从而获得x的值。
如果中继终端没有响应近域通信服务节点的消息，近域通信服务节点会重新发送询问消息，直到三次消息都没有响应则认为中继终端不再提供服务，近域通信服务节点将向区块链发送中继终端掉线状态的交易。即使中继终端后续重新上线，x将清零重新开始计算。
近域通信节点根据评分模型，以及周期性的心跳询问消息，通过上文的公式(2)对中继终端做出评分Si。
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种近域通信方法，设置近域通信服务节点，方法应用于近域通信服务节点，如图6所示，该方法包括如下步骤：
S602，接收远端终端发送的近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息；
S604，基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
S606，将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，以使远端终端向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，中继终端在通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。
在一些实施例中，上述方法还可以包括如下：
接收中继终端发送的通知消息，通知消息是中继终端在与远端终端之间建立通信路由后发送的，通知消息包括近域通信路由信息、近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名、远端终端对第一路由信息的签名以及中继终端对连接请求的签名。
在一些实施例中，近域通信服务节点为区块链的非共识全节点，上述方法还可以包括：
在接收到通知消息后，向区块链发送交易消息，交易消息记录远端终端与中继终端之间建立的通信路由以及远端终端的近域通信服务开始时间。
在一些实施例中，近域通信请求中携带有远端终端是否支持多条路由同时服务的信息；
在远端终端支持多条路由同时服务时，近域通信路由信息包括多条路由及每条路由承担的远端终端的流量比例，基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，包括：
基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信多条路由；
根据负载均衡的情况，确定多条路由中每条路由承担的远端终端的流量比例。
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种近域通信方法，设置近域通信服务节点，方法应用于远端节点，如图7所示，该方法包括如下步骤：
S702，向近域通信服务节点发送近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息，以使近域通信服务节点基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，并将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
S704，接收来自近域通信服务节点的第一路由信息；
S706，向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，以使中继终端在通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种报文传输装置，如下面的实施例所述。由于该装置实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施，重复之处不再赘述。
图8示出本公开实施例中一种近域通信装置，设置近域通信服务节点，装置应用于近域通信服务节点，如图8所示，该近域通信装置800包括：
通信请求接收模块802，用于接收远端终端发送的近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息；
路由信息确定模块804，用于基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
路由信息发送模块806，用于将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，以使远端终端向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，中继终端在通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。
在一些实施例中，该近域通信装置800，还可以包括：
通知接收模块，用于接收中继终端发送的通知消息，通知消息是中继终端在与远端终端之间建立通信路由后发送的，通知消息包括近域通信路由信息、近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名、远端终端对第一路由信息的签名以及中继终端对连接请求的签名。
在一些实施例中，近域通信服务节点为区块链的非共识全节点，该近域通信装置800，还可以包括：
交易消息发送模块，用于在接收到通知消息后，向区块链发送交易消息，交易消息记录远端终端与中继终端之间建立的通信路由以及远端终端的近域通信服务开始时间。
在一些实施例中，近域通信请求中携带有远端终端是否支持多条路由同时服务的信息；
在远端终端支持多条路由同时服务时，近域通信路由信息包括多条路由及每条路由承担的远端终端的流量比例，路由信息确定模块804，可以具体用于：
基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信多条路由；
根据负载均衡的情况，确定多条路由中每条路由承担的远端终端的流量比例。
在一些实施例中，路由信息确定模块804，可以具体用于：
根据中继终端组成的网络拓扑、带宽状态、中继终端位置信息和远端终端位置信息以及中继终端评分，计算路由代价的值；
根据路由代价的值，确定适合远端终端的近域通信路由信息，路由信息包括中继终端和包括中继终端和远端终端的路由链路。
在一些实施例中，该近域通信装置800，还可以包括：
位置信息接收模块，用于接收中继终端周期性发送的中继终端位置信息；
判断模块，用于在中继终端位置变化后，确定变化后的近域通信路由是否满足预设条件；
路由重选模块，用于在不满足预设条件时，为远端终端选择新的近域通信路由。
在一些实施例中，该近域通信装置800，还可以包括：
询问消息发送模块，用于向中继终端发送是否在线的心跳询问消息，心跳询问消息中包括随机数；
心跳响应接收模块，用于接收中继终端返回的心跳响应消息，心跳响应消息包括近域通信服务节点随机数以及中继终端对本地时间的私钥签名；
检查模块，用于检查随机数和时间是否正确；
第二交易模块，用于将私钥签名的时间以区块链交易的形式发送到区块链中。
在一些实施例中，第一路由信息还包括远端终端的公钥及有效时限；
中继终端通过近域通信服务节点公钥验证第一路由信息，并在验证通过后，通过第一路由信息中的远端终端公钥及有效时限验证连接请求是否来自远端终端。
本申请实施例提供的近域通信装置，可以用于执行上述各方法实施例提供的近域通信方法，其实现原理和技术效果类似，为简介起见，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种近域通信装置，设置近域通信服务节点，装置应用于远端节点，如图9所示，该近域通信装置900包括：
通信请求发送模块902，用于向近域通信服务节点发送近域通信请求，近域通信请求中携带有远端终端的位置信息，以使近域通信服务节点基于远端终端的位置信息，确定适合远端终端的近域通信路由信息，并将第一路由信息发送至远端终端，第一路由信息包括近域通信路由信息和近域通信服务节点对近域通信路由信息的签名，近域通信路由信息包括远端终端需要连接的中继终端；
路由信息接收模块904，用于接收来自近域通信服务节点的第一路由信息；
连接请求发送模块906，用于向远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，以使中继终端在通过近域通信服务节点公钥验证连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，连接请求包括第一路由信息和远端终端对第一路由信息的签名。。
本申请实施例提供的近域通信装置，可以用于执行上述各方法实施例提供的近域通信方法，其实现原理和技术效果类似，为简介起见，在此不再赘述。
所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图10来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备1000。图10显示的电子设备1000仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示，电子设备1000以通用计算设备的形式表现。电子设备1000的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1010、上述至少一个存储单元1020、连接不同系统组件(包括存储单元1020和处理单元1010)的总线1030。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1010执行，使得所述处理单元1010执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元1010可以执行上述方法实施例的各步骤。
存储单元1020可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)10201和/或高速缓存存储单元10202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)10203。
存储单元1020还可以包括具有一组(至少一个)程序模块10205的程序/实用工具10204，这样的程序模块10205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线1030可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备1000也可以与一个或多个外部设备1040(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1000交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1000能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1050进行。
并且，电子设备1000还可以通过网络适配器1060与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。
如图10所示，网络适配器1060通过总线1030与电子设备1000的其它模块通信。
应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1000使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。其上存储有能够实现本公开上述方法的程序产品。
在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。
本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本公开中，计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。
这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。
可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
在一些示例中，计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
在具体实施时，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。
程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。
实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，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步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。
因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。
本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (13)

1.一种近域通信方法，其特征在于，设置近域通信服务节点，所述方法应用于所述近域通信服务节点，所述方法包括：
接收远端终端发送的近域通信请求，所述近域通信请求中携带有所述远端终端的位置信息；
基于所述远端终端的位置信息，确定适合所述远端终端的近域通信路由信息，所述近域通信路由信息包括所述远端终端需要连接的中继终端；
将第一路由信息发送至所述远端终端，所述第一路由信息包括所述近域通信路由信息和近域通信服务节点对所述近域通信路由信息的签名，以使所述远端终端向所述远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，所述中继终端通过近域通信服务节点公钥验证所述连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，所述连接请求包括所述第一路由信息和远端终端对所述第一路由信息的签名。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收中继终端发送的通知消息，所述通知消息是所述中继终端在与远端终端之间建立通信路由后发送的，所述通知消息包括所述近域通信路由信息、近域通信服务节点对所述近域通信路由信息的签名、远端终端对所述第一路由信息的签名以及中继终端对所述连接请求的签名。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述近域通信服务节点为区块链的非共识全节点，所述方法还包括：
在接收到所述通知消息后，向区块链发送交易消息，所述交易消息记录远端终端与中继终端之间建立的通信路由以及所述远端终端的近域通信服务开始时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述近域通信请求中携带有所述远端终端是否支持多条路由同时服务的信息；
在所述远端终端支持多条路由同时服务时，所述近域通信路由信息包括多条路由及每条路由承担的远端终端的流量比例，所述基于所述远端终端的位置信息，确定适合所述远端终端的近域通信路由信息，包括：
基于所述远端终端的位置信息，确定适合所述远端终端的近域通信多条路由；
根据负载均衡的情况，确定所述多条路由中每条路由承担的远端终端的流量比例。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述远端终端的位置信息，确定适合所述远端终端的近域通信路由信息，包括：
根据中继终端组成的网络拓扑、带宽状态、中继终端位置信息和远端终端位置信息以及中继终端评分，计算路由代价的值；
根据所述路由代价的值，确定适合所述远端终端的近域通信路由信息，所述路由信息包括中继终端和包括所述中继终端和所述远端终端的路由链路。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收中继终端周期性发送的中继终端位置信息；
在中继终端位置变化后，确定变化后的近域通信路由是否满足预设条件；
在不满足预设条件时，为所述远端终端选择新的近域通信路由。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向中继终端发送是否在线的心跳询问消息，所述心跳询问消息中包括随机数；
接收所述中继终端返回的心跳响应消息，所述心跳响应消息包括近域通信服务节点所述随机数以及所述中继终端对本地时间的私钥签名；
检查随机数和时间是否正确；
将私钥签名的时间以区块链交易的形式发送到区块链中。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一路由信息还包括远端终端的公钥及有效时限；
所述中继终端通过近域通信服务节点公钥验证第一路由信息，并在验证通过后，通过所述第一路由信息中的远端终端公钥及有效时限验证所述连接请求是否来自所述远端终端。
9.一种近域通信方法，其特征在于，设置近域通信服务节点，所述方法应用于远端节点，所述方法包括：
向近域通信服务节点发送近域通信请求，所述近域通信请求中携带有所述远端终端的位置信息，以使所述近域通信服务节点基于所述远端终端的位置信息，确定适合所述远端终端的近域通信路由信息，并将第一路由信息发送至所述远端终端，所述第一路由信息包括所述近域通信路由信息和近域通信服务节点对所述近域通信路由信息的签名，所述近域通信路由信息包括所述远端终端需要连接的中继终端；
接收来自近域通信服务节点的第一路由信息；
向所述远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，以使所述中继终端通过近域通信服务节点公钥验证所述连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，所述连接请求包括所述第一路由信息和远端终端对所述第一路由信息的签名。
10.一种近域通信装置，其特征在于，设置近域通信服务节点，所述装置应用于所述近域通信服务节点，所述装置包括：
通信请求接收模块，用于接收远端终端发送的近域通信请求，所述近域通信请求中携带有所述远端终端的位置信息；
路由信息确定模块，用于基于所述远端终端的位置信息，确定适合所述远端终端的近域通信路由信息，所述近域通信路由信息包括所述远端终端需要连接的中继终端；
路由信息发送模块，用于将第一路由信息发送至所述远端终端，所述第一路由信息包括所述近域通信路由信息和近域通信服务节点对所述近域通信路由信息的签名，以使所述远端终端向所述远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，所述中继终端通过近域通信服务节点公钥验证所述连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，所述连接请求包括所述第一路由信息和远端终端对所述第一路由信息的签名。
11.一种近域通信装置，其特征在于，设置近域通信服务节点，所述装置应用于远端节点，所述装置包括：
通信请求发送模块，用于向近域通信服务节点发送近域通信请求，所述近域通信请求中携带有所述远端终端的位置信息，以使所述近域通信服务节点基于所述远端终端的位置信息，确定适合所述远端终端的近域通信路由信息，并将第一路由信息发送至所述远端终端，所述第一路由信息包括所述近域通信路由信息和近域通信服务节点对所述近域通信路由信息的签名，所述近域通信路由信息包括所述远端终端需要连接的中继终端；
路由信息接收模块，用于接收来自近域通信服务节点的第一路由信息；
连接请求发送模块，用于向所述远端终端需要连接的中继终端发送连接请求，以使所述中继终端通过近域通信服务节点公钥验证所述连接请求是否来自远端终端，验证通过后与远端终端建立通信路由；
其中，所述连接请求包括所述第一路由信息和远端终端对所述第一路由信息的签名。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-9中任意一项所述的近域通信方法。
13.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9中任意一项所述的近域通信方法。
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