本发明专利技术提供一种簇内通信方法，应用于包括簇头节点和成员节点的簇内，所述簇内通信方法包括：为各成员节点分配时隙，并向各成员节点下发令牌函数，以供各成员节点根据所述令牌函数计算各自在本次通信周期的令牌号；令牌函数为本次通信周期与前一次通信周期令牌号的关系函数，且同一成员节点在不同通信周期的令牌号不同；接收成员节点所计算的令牌号；根据预存的令牌号与时隙之间的第一对应关系，确定接收到成员节点所计算的令牌号的时隙所对应的令牌号；判断接收的令牌号与根据第一对应关系确定的令牌号是否相同；若是，则使成员节点占用信道；否则，对成员节点进行拦截。本发明专利技术能防止恶意节点占领信道，从而防止恶意节点影响正常的簇内通信。
【技术实现步骤摘要】
簇内通信方法和簇内通信装置
本专利技术涉及通信领域，具体涉及一种簇内通信方法和簇内通信装置。
技术介绍
在形成稳定的簇型拓扑后，一般来说一个簇内包括簇头节点和成员节点，簇头节点和成员节点进行正常的数据包传输，成员节点发送数据包给簇头节点，以使簇头节点对该数据包进行转发。数据包中包括发送节点标识(即成员节点标识)，接收节点标识(即簇头节点标识)和数据负载(即数据内容)。在存在恶意节点的情况下，恶意节点会截获数据包并提取其中的节点标识信息，然后冒充该节点占领信道(时隙)发送数据包，簇内通信一般通过时分复用信道来完成数据传输。一些恶意节点窃取包头字段后，会和簇成员节点同时在单信道发送数据包，这将引起发送冲突，如果恶意节点冒充大量簇内节点来发送数据包，将会长期占领信道，扰乱正常的簇内通信。因此，如何防止恶意节点占领信道，以防止恶意节点影响簇内通信是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种簇内通信方法和簇内通信装置，以防止恶意节点占领信道，从而防止恶意节点影响正常的簇内通信。为了实现上述目的，本专利技术提供一种簇内通信方法，应用于包括簇头节点和成员节点的簇内，所述簇内通信方法包括：为各成员节点分配时隙，并向各成员节点下发令牌函数，以供各成员节点根据所述令牌函数计算各自在本次通信周期的令牌号；所述令牌函数为本次通信周期与前一次通信周期令牌号的关系函数，且同一成员节点在不同通信周期的令牌号不同；接收所述成员节点所计算的令牌号；根据预存的令牌号与时隙之间的第一对应关系，确定接收到所述成员节点所计算的令牌号的时隙所对应的令牌号；判断接收的令牌号与根据所述第一对应关系确定的令牌号是否相同；若是，则使所述成员节点占用信道；否则，对所述成员节点进行拦截。优选地，所述为各成员节点分配时隙，并向各成员节点下发令牌函数的步骤中，还向各成员节点下发节点标识函数，以供所述成员节点根据所述节点标识函数计算函数值；在所述判断接收的令牌号与根据所述第一对应关系确定的令牌号是否相同的步骤之后，还包括：接收所述成员节点发送的数据包；根据所述第一对应关系，确定接收到所述数据包的时隙所对应的令牌号；并根据预存的节点标识、节点标识函数的函数值和时隙之间的第二对应关系，确定接收到数据包的时隙所对应的节点标识函数的函数值；解析所述数据包，以获取所述数据包包头中携带的、由所述成员节点所计算得出的函数值和令牌号；判断从所述数据包获取的函数值与根据所述第二对应关系确定的函数值是否一致，并判断从所述数据包获取的令牌号与根据所述第一对应关系确定的令牌号是否一致，若至少一者不一致，则丢弃所述数据包。优选地，所述令牌函数为：Ni＝mod[(Ni-1+1)/N总]+1；其中，i＞1，Ni为本次通信周期的令牌号，Ni-1为上一次通信周期的令牌号，N总为令牌号的总个数；第一次通信周期中的令牌号N1＝mod[(T1+1)/N总]+1，T1为第一次通信周期中的时隙号。优选地，所述节点标识包括多位数值，所述节点标识函数为对节点标识的各位数值求和。优选地，所述簇内通信方法还包括：根据预设的更新周期更新所述令牌函数和/或所述节点标识函数。相应地，本专利技术还提供一种簇内通信装置，包括簇头节点和令牌验证单元，所述簇头节点包括：分配模块，用于为各成员节点分配时隙；发送模块，用于为各成员节点下发令牌函数，以供各成员节点根据所述令牌函数计算各自在本次通信周期的令牌号；所述令牌函数为本次通信周期与前一次通信周期令牌号的关系函数，且同一成员节点在不同通信周期的令牌号不同；所述令牌验证单元包括；第一接收模块，用于接收所述成员节点所计算的令牌号；第一存储模块，用于存储令牌号与时隙之间的第一对应关系；第一确定模块，用于根据所述第一对应关系，确定接收到所述成员节点所计算的令牌号的时隙所对应的令牌号；第一判断模块，用于判断所述第一接收模块接收的令牌号与所述第一确定模块确定的令牌号是否相同；第一处理模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为是时，使所述成员节点占用信道；在所述第一判断模块的判断结果为否时，对所述成员节点进行拦截。优选地，所述发送模块还用于向各成员节点下发节点标识函数，以供所述成员节点根据所述节点标识函数计算函数值；所述簇头节点还包括：第二接收模块，用于接收所述成员节点发送的数据包；第二存储模块，用于存储所述第一对应关系以及节点标识、节点标识函数的函数值和时隙之间的第二对应关系；第二确定模块，用于根据所述第一对应关系，确定接收到所述数据包的时隙所对应的令牌号；并根据所述第二对应关系，确定接收到数据包的时隙所对应的节点标识函数的函数值；解析模块，用于解析所述数据包，以获取所述数据包包头中携带的、由所述成员节点所计算得出的函数值和令牌号；第二判断模块，用于判断所述解析模块获取的函数值与所述第二确定模块确定的函数值是否一致，并判断所述解析模块获取的令牌号与所述第二确定模块确定的令牌号是否一致；第二处理模块，用于在所述第二判断模块的至少一个判断结果为否时，丢弃所述数据包。优选地，所述令牌函数为：Ni＝mod[(Ni-1+1)/N总]+1；其中，i＞1，Ni为本次通信周期的令牌号，Ni-1为上一次通信周期的令牌号，N总为令牌号的总个数；第一次通信周期中的令牌号N1＝mod[(T1+1)/N总]+1，T1为第一次通信周期中的时隙号。优选地，所述节点标识包括多位数值，所述节点标识函数为对节点标识的各位数值求和。优选地，所述簇头节点还包括：更新模块，用于根据预设的更新周期更新所述令牌函数和/或所述节点标识函数。在本专利技术中，簇头节点会为各成员节点下发令牌函数，成员节点可以根据该令牌函数计算一个令牌号，在进行通信时，如果某成员节点计算的令牌号不正确(即，与根据第一对应关系所确定出的令牌号不同)，则表明该簇头节点为恶意节点伪装而成，从而对该节点进行拦截。本专利技术的这种通过发送令牌函数并通过令牌号验证的通信方法中，当存在恶意节点时，由于恶意节点不知道令牌函数，因此不能提供正确的令牌号；即使恶意节点伪造了正确的令牌号，由于所述令牌函数是本次通信周期与前一次通信周期令牌号的关系函数，以使同一成员节点在不同通信周期的令牌号会发生调整，因此，在下一通信周期中，恶意节点如果出示上一通信周期的令牌号，同样会受到拦截，不能占用信道，从而减少了恶意节点长期占用信道的情况，保证了正常的簇内通信。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例一提供的簇内通信方法的流程图；图2是本专利技术实施例二提供的簇内通信方法的流程图；图3是本专利技术实施例二提供的簇内通信方法中的簇拓扑结构示意图；图4是本专利技术实施例三提供的簇内通信装置的结构示意图。其中，附图标记为：10、簇头节点；101、分配模块；102、发送模块；103、第二接收模块；104、第二存储模块；105、第二确定模块；106、解析模块；107、第二判断模块；108、第二处理模块；109、更新模块；20、令牌验证单元；201、第一接收模块；202、第一存储模块；203、第一确定模块；204、第一判断模块；205、第一处理模块；30、成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种簇内通信方法，应用于包括簇头节点和成员节点的簇内，其特征在于，所述簇内通信方法包括：为各成员节点分配时隙，并向各成员节点下发令牌函数，以供各成员节点根据所述令牌函数计算各自在本次通信周期的令牌号；所述令牌函数为本次通信周期与前一次通信周期令牌号的关系函数，且同一成员节点在不同通信周期的令牌号不同；接收所述成员节点所计算的令牌号；根据预存的令牌号与时隙之间的第一对应关系，确定接收到所述成员节点所计算的令牌号的时隙所对应的令牌号；判断接收的令牌号与根据所述第一对应关系确定的令牌号是否相同；若是，则使所述成员节点占用信道；否则，对所述成员节点进行拦截。
【技术特征摘要】
1.一种簇内通信方法，应用于包括簇头节点和成员节点的簇内，其特征在于，所述簇内通信方法包括：为各成员节点分配时隙，并向各成员节点下发令牌函数，以供各成员节点根据所述令牌函数计算各自在本次通信周期的令牌号；所述令牌函数为本次通信周期与前一次通信周期令牌号的关系函数，且同一成员节点在不同通信周期的令牌号不同；接收所述成员节点所计算的令牌号；根据预存的令牌号与时隙之间的第一对应关系，确定接收到所述成员节点所计算的令牌号的时隙所对应的令牌号；判断接收的令牌号与根据所述第一对应关系确定的令牌号是否相同；若是，则使所述成员节点占用信道；否则，对所述成员节点进行拦截。2.根据权利要求1所述的簇内通信方法，其特征在于，所述为各成员节点分配时隙，并向各成员节点下发令牌函数的步骤中，还向各成员节点下发节点标识函数，以供所述成员节点根据所述节点标识函数计算函数值；在所述判断接收的令牌号与根据所述第一对应关系确定的令牌号是否相同的步骤之后，还包括：接收所述成员节点发送的数据包；根据所述第一对应关系，确定接收到所述数据包的时隙所对应的令牌号；并根据预存的节点标识、节点标识函数的函数值和时隙之间的第二对应关系，确定接收到数据包的时隙所对应的节点标识函数的函数值；解析所述数据包，以获取所述数据包包头中携带的、由所述成员节点所计算得出的函数值和令牌号；判断从所述数据包获取的函数值与根据所述第二对应关系确定的函数值是否一致，并判断从所述数据包获取的令牌号与根据所述第一对应关系确定的令牌号是否一致，若至少一者不一致，则丢弃所述数据包。3.根据权利要求1所述的簇内通信方法，其特征在于，所述令牌函数为：Ni＝mod[(Ni-1+1)/N总]+1；其中，i＞1，Ni为本次通信周期的令牌号，Ni-1为上一次通信周期的令牌号，N总为令牌号的总个数；第一次通信周期中的令牌号N1＝mod[(T1+1)/N总]+1，T1为第一次通信周期中的时隙号。4.根据权利要求2所述的簇内通信方法，其特征在于，所述节点标识包括多位数值，所述节点标识函数为对节点标识的各位数值求和。5.根据权利要求2至4所述的簇内通信方法，其特征在于，所述簇内通信方法还包括：根据预设的更新周期更新所述令牌函数和/或所述节点标识函数。6.一种簇内通信装置，其特征在于，包括簇头节点和令牌验证单元，所述簇头节点包括：分配模块，用于为各成员节点分配时隙；发送模块，用于为各成员节...
【专利技术属性】
技术研发人员：马书惠，郭志斌，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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