[發明專利]基于區塊鏈的5G mMTC匯聚節點模塊構造方法

在審

• 申請號: 201810431213.8
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108684018A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 孫君;熊關;胡欣鵬
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W12/02;H04W12/06;H04W16/18;H04W64/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

本發明揭示了一種5G mMTC匯聚節點模塊構造方法，該方法主要是基于區塊鏈技術來解決5G mMTC場景中的匯聚節點功能模塊的設計。對于mMTC場景，在單個宏蜂窩小區的末梢部署微基站，mMTC場景單個宏蜂窩小區內不同應用場景的多個匯聚終端用戶可以構成一個區塊鏈，同一應用場景的所有用戶終端可以構成一個區塊鏈。而匯聚終端的設計構造，主要包括用戶終端的鑒權認證機制、匯聚終端的數據加密傳輸和用戶終端的監測。應用本發明的構造方案，有效地提高mMTC應用場景中的單個宏基站小區的系統用戶終端連接數量，有效地降低宏基站的連接負擔，同時有效地保障數據傳輸的安全性。

技術領域

本發明涉及一種網絡異常的檢測方法，具體涉及一種針對密集部署的無線傳感器網絡的異常數據檢測方法。

背景技術

大規模機器通信（mMTC）是未來第五代（5G）無線網絡的三大應用場景之一。它應該支持數百億低功率類型機器終端設備的大規模連接。為了應對這一挑戰，未來mMTC網絡可能會依據用戶終端的業務類型和地理位置對其進行分組，將用戶終端分成不同類型的用戶集合，然后應用非正交多址（NOMA）技術對用戶終端進行接入。使用對用戶終端分組的方法，網絡將變成雙層結構。在同一類型業務的用戶終端集群中，一些MTC或其它類型的設備可能扮演匯聚終端的角色來協調集群中的其它機器類型設備通過雙跳鏈路來訪問網絡。為了應對服務小區需要容納大量MTC用戶的挑戰，用戶分組的方案中的匯聚終端可能以分布式結構存在于單個服務小區中。隨著mMTC的進一步發展，未來數以千億計的機器類設備的管理和維護將會給生產商、運營商和最終用戶帶來巨大的成本壓力。

由于mMTC和物聯網相似，天然具有分布式結構，而且目前的物聯網應用基本上都是將所有的數據流都匯總到單一的中心控制系統，雖然隨著云計算技術和大數據技術的發展，現在物聯網運營商可以通過云端的服務器集群提供數據的存儲和傳輸服務。但是隨著mMTC應用場景的出現，會導致連接設備數量的飛速增長，因此中心化服務式結構需要付出的計算、存儲和帶寬成本也會增加大無法負擔的程度，同時數據量的飛速增長也給服務器的數據庫帶來了安全隱患。連接設備數量的爆發性增長會給各小區基站進行數據傳輸所需的頻帶資源帶來很大的挑戰。

海量機器類通信場景中將有數以千億的設備接入網絡，而且各種應用不同設備所發送的數據類型也各不相同。3GPP TS（Technical Specification) 22 368將MTC通信的典型行業應用分為7個大類與35個子類；七個大類包括：安全監測、貨物跟蹤、智能支付、醫療保健、遠程監控、智能測量、消費電子等。如果在一個區域內的每類應用的MTC設備都需要獨立地接入所在區域的基站的話，會給基站帶來很大的負擔同時會帶來資源浪費和系統沖突。慶幸的是mMTC系統的海量接入具有獨特特點，即低功耗、突發性、短幀長業務。海量接入主要解決大量發送非常短數據包的設備可擴展的、高效的連接。類似于互聯網的路由機制，網絡過大而不能讓整個互聯網只有一級路由結構。解決mMTC的海量接入也不可能只有一級直接接入模式，而應當是分層接入的架構。

發明內容

鑒于此，本發明的目的旨在提出一種基于區塊鏈的5G mMTC匯聚節點模塊構造方法，解決基站增容的負擔、資源浪費和系統沖突的問題。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：基于區塊鏈的5G mMTC匯聚節點模塊構造方法，其特征在于包括步驟：

宏蜂窩小區構建，在單個宏基站的末梢分布式部署三個以上微基站，

用戶終端分層，以宏蜂窩小區的覆蓋范圍為界，依據用戶終端的業務類型和地理位置進行用戶分組，成為若干不同類型的用戶集合；

應用場景生成，應用非正交多址技術將每個用戶集合的用戶終端接入所對應圍繞的一個微基站，并通過匯聚終端用戶協調用戶集合中其它普通終端用戶通過雙跳鏈路訪問網絡。

進一步地，用戶終端分層中每個所述用戶集合包含僅對數據進行加密傳輸的普通終端用戶和一個以上對本用戶集合內所有普通終端用戶的數據進行計算和管理的匯聚終端用戶。