[發(fā)明專利]一種基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級的電力無線專網(wǎng)基站優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010166811.4
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111385807B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙宏大;謝珍建;王哲;楊俊義;陳琛;朱銘霞;鄒盛;周霞;謝宏福;李一晨;解相朋
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇電力設(shè)計咨詢有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院;南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W16/22;H04W24/02;H04W72/12
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

一種考慮業(yè)務(wù)優(yōu)先級的電力無線專網(wǎng)基站優(yōu)化方法，基于通過分析現(xiàn)有業(yè)務(wù)通信需求，對業(yè)務(wù)進行分類，分為不能滿足的業(yè)務(wù)通信需求集合，即高優(yōu)先級業(yè)務(wù)集合如高清視頻傳輸業(yè)務(wù)、配電差動保護業(yè)務(wù)等；可滿足的業(yè)務(wù)通信需求集合，即低優(yōu)先級集合如配電所環(huán)境監(jiān)測、電力應(yīng)急通信等。以成本為目標函數(shù)，建立了基站優(yōu)化模型。實現(xiàn)在滿足覆蓋率的基礎(chǔ)之上保證基站建設(shè)成本盡可能低，具有廣泛的工程實用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力信息通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級的電力無線專網(wǎng)基站優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)圍借助“云大物移智”等先進信息和通信技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)各部分萬物互聯(lián)、人機交互、業(yè)務(wù)共享等。實現(xiàn)上述目標需要對海量電力終端信息進行全方位采集、高速傳輸、智能分析和高效處理，對配網(wǎng)側(cè)終端通信技術(shù)提出了更高的要求。然而配網(wǎng)側(cè)終端之間并未完全實現(xiàn)互聯(lián)互通，配網(wǎng)側(cè)終端通信仍存在“最后一公里”問題。光纖和無線公網(wǎng)有一定的缺陷，電力無線專網(wǎng)具有安全、可靠、泛在、靈活等特點，可有效彌補光纖和無線公網(wǎng)的缺陷，兼顧二者優(yōu)勢，可較好的解決配網(wǎng)側(cè)終端通信“最后一公里”問題，在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中具有較好的應(yīng)用前景。

在基站規(guī)劃工作中，基站選址嚴重受限，往往只能選擇變電站等電力自有資源，建設(shè)成本和信號覆蓋率是最為重要的兩個指標?；具x址問題從本質(zhì)上來看是一個集合覆蓋問題，集合覆蓋問題是一個多項式復(fù)雜程度的非確定性問題(Non-deterministicPolynomial，NP)，對于這類問題有一些線性時間的近似解決方案，即得到的解雖然不是最優(yōu)解，卻是一個可行近似最優(yōu)的解。近年來，許多工作研究電力無線專網(wǎng)基站選址問題，但很少考慮覆蓋業(yè)務(wù)的優(yōu)先級問題，根據(jù)用戶需求，在電力自有物業(yè)選址受限的情況下，不能規(guī)劃出合理的基站。另外，傳統(tǒng)遺傳算法，退火算法，粒子群算法存在基站選址位置任意，容易出現(xiàn)局部最優(yōu)解等問題，也不能滿足電力無線專網(wǎng)中區(qū)分優(yōu)先級的覆蓋率的指標，基站選址的優(yōu)化方法設(shè)計優(yōu)劣，極大程度上決定了在滿足覆蓋率的基礎(chǔ)之上系統(tǒng)成本高低。因此，需要一種能夠基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級的電力無線專網(wǎng)基站優(yōu)化方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前許多工作研究基站選址時，存在很少基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級以及基站選址受限的問題，本發(fā)明提供了一種基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級的電力無線專網(wǎng)基站優(yōu)化方法，實現(xiàn)在滿足覆蓋率的基礎(chǔ)之上保證基站建設(shè)成本盡可能低，具有廣泛的工程實用價值。

一種基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級的電力無線專網(wǎng)基站優(yōu)化方法，包括步驟：

步驟1，獲取電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；

步驟2，確定基站候選位置；

步驟3，確定優(yōu)先級業(yè)務(wù)；

步驟4，構(gòu)建基站選址問題優(yōu)化模型目標函數(shù)；

步驟5，構(gòu)建基站選址問題優(yōu)化模型約束條件；

步驟6，選擇合適的優(yōu)化算法求解優(yōu)化模型，在滿足覆蓋率的基礎(chǔ)之上，保證基站建設(shè)成本低。

進一步地，所述步驟1中的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，包括變電站等自有資源坐標，電力系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)種類及地理位置，各業(yè)務(wù)的通信需求。

進一步地，所述步驟2中，選取如變電站作為4G、5G建設(shè)候選基站位置。

進一步地，所述步驟3中，基于目前LTE 1800M中10MHz可用帶寬、上行峰值速率15mbps、下行峰值速率11.4mbps、時延50ms左右的指標，分析4G通信是否滿足電力系統(tǒng)中各業(yè)務(wù)的通信需求，篩選出不能滿足的業(yè)務(wù)通信需求集合，即高優(yōu)先級業(yè)務(wù)集合，以及可滿足的業(yè)務(wù)通信需求集合，即低優(yōu)先級集合。

進一步地，所述步驟4中，考慮4G基站和5G基站建設(shè)成本，假設(shè)4G、5G基站的建設(shè)成本是固定的，以4G和5G基站建設(shè)成本之和為目標函數(shù)，建立基站選址問題優(yōu)化模型。

進一步地，所述優(yōu)化模型表示為：