[发明专利]一种基于边缘计算的NB-IoT异常数据测试方法和系统

说明书

本发明公开一种基于边缘计算的NB‑IoT异常数据测试方法和系统，属于5G通信技术领域。上述方法通过边缘服务器进行数据处理来提升窄带物联网的网络异常数据的测试速度以及提升终端设备使用安全性。测试终端对各种情况下的鉴权请求做出响应；同时多终端的测试方式能够在短时间内测试多个终端的具体情况，达到节约时间且加快测试速度的目的。

技术领域

本发明属于5G通信技术领域，尤其涉及一种基于边缘计算的NB-IoT异常数据测试方法和系统。

背景技术

随着近年来经济与科技的发展以及信息技术的普及，互联网已经在全社会各个领域中扮演着愈发重要的角色，俨然已经成为国家发展的战略关键。当前的社会对互联网的发展有着更高的要求，例如海量连接、低成本、低能耗和高稳定性等，而现有的技术无法满足这些需求。窄带物联网技术(NB-IoT技术)被认为是能够满足上述需求和解决这些挑战性难题的技术之一。通过NB-IoT技术，终端设备可以在窄带网络下利用窄带物联网基站传输数据，它利用窄带宽、频谱提升等多种技术增强了网络覆盖范围、增加了设备连接数量等。目前在应用领域的研究工作主要是智慧停车、智慧抄表等领域。但是，因为NB-IoT技术由于结构简单，也有它自身的不足，如外来攻击者可以利用异常数据对工作在NB-IoT网络的终端设备进行攻击，从而实现数据的破坏和盗取等，所以NB-IoT网络和设备终端的安全性如何保证是一件具有挑战性的事情。所以，在特定的情况下，有必要进行网络流量数据的异常检测。

然而，目前的技术在面对日益复杂的网络环境时，还存在诸多挑战和局限性。网络异常数据测试作为一种主动安全技术，可以对终端设备的网络数据进行分析，识别出其中正常和异常的网络行为，有效筛选出网络中存在问题的设备。传统的异常检测方法采用的是中心计算模式，将大量的网络数据交由一个中心服务器处理。中心式的检测方法虽然能在一个时间内测试网络的异常数据，但是随着网络数据量和数据复杂度上升，异常检测的处理难度和处理时间会大大增加，中心计算模式已经难以应对。同时，目前的检测系统只能检测一种NB-IoT设备，若当前存在大量不同类别的NB-IoT设备时，需要重复测试，增加了工作量。

发明内容

为了能适应当今网络条件，高效且准确地检测出网络流量异常，本发明提出了一种基于边缘计算的NB-IoT异常数据测试方案。

边缘计算技术是指将原本由中心服务器执行的任务进行分割，然后分流到各个边缘服务器去执行。这些边缘服务器部署在接近终端或用户设备一侧，可以直接为终端提供计算资源。边缘计算技术不仅可以提升任务的处理效率，减轻位于核心网的中心服务器的计算压力，还能提高资源利用率和安全性。因此在窄带物联网网络中，可以通过边缘计算技术来提升测试系统的测试速率和安全性。

本发明第一方面公开了一种基于边缘计算的NB-IoT异常数据测试方法。所述NB-IoT为窄带物联网，包含中心决策层、云中心层、边缘层和设备层；其中：在所述中心决策层中部署PC服务器端，在所述云中心层中部署核心网，在所述边缘层的上层部署测试数据服务器和L个边缘服务器，在所述边缘层的下层部署M个NB-IoT平台，以及在所述设备层中部署N个NB-IoT设备，L≤M≤N；所述中心决策层与所述云中心曾之间、所述云中心层与所述边缘层之间、以及所述边缘层的上层与下层之间均以高速以太网进行通信，所述边缘层与所述设备层之间以及所述测试数据服务器与所述设备层之间均以射频感应的方式进行通信。

所述方法包括：

步骤S1、所述PC服务器端下发测试请求，所述测试请求经由所述核心网被所述测试数据服务器接收，所述测试请求中包含P个待测试的NB-IoT设备的唯一识别码Di，i∈{1,2,...,P}；

步骤S2、所述测试数据服务器根据所述唯一识别码Di对所述P个待测试的NB-IoT设备进行基于测试数据类型的分类，得到C个类别并生成与所述C个类别对应的C种测试数据，将所述C种测试数据通过所述射频感应的方式转发至对应的待测试的NB-IoT设备，C≤P；