[发明专利]基于数字孪生技术的NFV网元全包围测试方法及装置

权利要求书

1.一种基于数字孪生技术的NFV网元全包围测试方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

S1构建NFV网元包围测试模块，建立NFV业务系统模块与NFV网元包围测试模块之间的虚实映射关系；

S2在NFV网元包围测试模块中，进行网元模拟、业务流程定制、消息仿真、构建动态话务模型、指标统计分析，并将统计后的指标传输至智能评分模块；

S3通过智能评分模块对网元进行综合评价并得到网元测评结果，将结果反馈至NFV网元包围测试模块；

S4将网元评分数据及网元测试效果运用于现网网元运维中，帮助完成实际业务运维工作；

所述的指标统计分析中包含业务指标以及网元整体性能指标；

所述业务指标根据业务场景、业务流程不同，使得业务指标在具体仿真消息流程中的探测点也不同，业务指标分析是基于业务流程的指标探测进行统计分析，是测试的最终输出结果，作为评估被测网元的能力的数据依据；

所述网元整体性能指标包含物理层、虚拟层、网络、存储的全方位监控指标；

设业务指标以及网元整体性能指标总共有53个，则在所述的智能评分模块执行以下程序：

S31：对业务指标以及网元整体性能指标进行降维，得到4个维度的特征集，所述的降维采用主成分分析法；

S32：对于样本集D＝{x₁，x₂，x₃...x_m}由m个样本组成，每个样本x由53个特征构成，x∈R^53×1；对所有样本进行中心化，即每个元素减去所有样本的均值；

S33：根据样本计算协方差矩阵A，协方差矩阵A大小为53×53；

S34：通过协方差矩阵A计算得到其特征值λ₁，λ₂...λ₅₃，取其中最大的四个特征值，并得到其对应的四个特征向量，构成投射矩阵W，矩阵W的大小为4×53；

S35：通过对每个样本进行x^*＝W·x的操作将x∈R^53×1的53维特征向量映射到x^*∈R^4×1的特征向量空间上；

S36：利用K-means聚类求出转化后的特征集中每个特征维度10个聚类点，分别对应10个值，并对其进行排序；

S37：在转化后的特征维度中找到离其最近聚类点，并减去该点的数值得到一个值，为实际特征值到聚类点的距离T；

S38：利用sigmoid函数将距离转化为一定范围内的分数S；

S39：通过转化后的特征在每个维度中计算得到对应的分数，4个维度得到4个得分，取4个得分的平均值即可得到最后对应的网元性能综合得分，该得分将成为网元测评最终结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的NFV网元全包围测试方法，其特征在于：在网元模拟中被测网元与模拟网元对接，模拟网元具备真实网元的部分能力，达到真实网元对接的目的；其中在EPC核心网，模拟eNodeB、HSS、SAEGW、MME网元，具备建立S1-MME、S1-U、S6a、S11-C、S11-U、S5/S8-C、S5/S8-U的链路能力，实现与现网相同的单节点组网架构；在VoLTE域，模拟P-CSCF/SBC、I/S-CSCF、VoLTE AS、SCC AS、HSS网元，具备建立Mw、ISC、Cx、Sh链路通信能力。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的NFV网元全包围测试方法，其特征在于：业务流程定制是分析现网业务场景、业务流程，确定并定制业务消息流程，所述业务消息流程应该覆盖业务组网的所有业务接口；其中在EPC核心网，模拟4G用户的附着场景，业务流程覆盖S1、S6a、S11/S11-U、S5/S8、S5/S8-U接口。

4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的NFV网元全包围测试方法，其特征在于：在消息仿真中，模拟网元发起仿真业务消息，所述的仿真的消息符合业务协议规范，被测网元主动识别并触发业务功能；其中在EPC核心网，业务仿真消息遵循S1AP/NAS、GTP、Diameter协议规范，在IMS域具备SIP、Diameter协议规范。