[发明专利]智能配电通信网中备用中继节点的部署方法和系统

权利要求书

1.一种智能配电通信网中备用中继节点的部署方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取智能配电通信网的中继节点信息；

根据所述中继节点信息利用凝聚层次聚类算法将智能配电通信网划分为多个通信小组；

判断通信小组是否满足设定的约束条件；

若所有通信小组均满足设定的约束条件，则为每个通信小组部署备用中继节点；

利用凝聚层次聚类算法将智能配电通信网划分为多个通信小组的过程包括：

获取分组信息，所述分组信息包括通信小组的数量以及各个通信小组内部的中继节点；

根据所述中继节点信息和所述分组信息计算每个通信小组的可靠性指数；所述中继节点信息包括中继节点的失效概率和数据传输延时，以及相邻两个中继节点的距离；

循环计算相邻两个通信小组的可靠性指数之和，若其中相邻的两个通信小组k与k+1的可靠性指数之和小于阈值，则计算将通信小组k、k+1视为一个新通信小组后的可靠性指数；

若新通信小组的可靠性指数小于或等于阈值，则将通信小组k与k+1合并为一个通信小组，并更新分组信息；

所述计算每个通信小组的可靠性指数的计算方法为：

其中，是通信小组k的可靠性指数，num_k为通信小组k内的所有中继节点的集合，F_i为中继节点i的失效概率，Delay_i为中继节点i的数据传输延时，Dis_i为中继节点i到中继节点i+1的距离。

2.根据权利要求1所述的智能配电通信网中备用中继节点的部署方法，其特征在于，判断通信小组是否满足设定的约束条件的过程包括：

获取智能配电网中通信模块的覆盖范围半径R及覆盖冗余指数θ；

判断是否每个通信小组均满足：

G_disk＜θ·R

其中，G_disk表示通信小组k内全部中继节点组成的线性网在空间上的长度，R为所述覆盖范围半径，θ为所述覆盖冗余指数；

若否，则更改所述阈值，减小所述覆盖冗余指数θ，重新划分通信小组。

3.根据权利要求1所述的智能配电通信网中备用中继节点的部署方法，其特征在于，为每个通信小组部署备用中继节点的过程包括：

将通信小组内的中继节点按失效概率的大小进行降序排序，生成记录通信小组中各中继节点位置的二维数组；

获取设定失效节点数量x，并计算失效节点数少于x的概率：

p{X<x}＝1-prn-x(x)

式中，p{X<x}表示失效中继节点数少于x的概率，pr_n-x(x)表示至少有x个中继节点失效的最大概率，μ为通信小组内各中继节点的失效概率之和；

根据设定失效节点数量x以及失效中继节点数少于x的概率计算为通信小组分配的备用中继节点数量

式中，x为设定失效节点数量，p{X<x}表示失效中继节点数少于x的概率，m和为调整计算备用中继节点数量算法的参数；

为所述二维数组的前个元素对应的中继节点处分配备用中继节点。

4.根据权利要求1所述的智能配电通信网中备用中继节点的部署方法，其特征在于，在利用凝聚层次聚类算法将智能配电通信网划分为多个通信小组时，初始状态下将每一个中继节点作为一个通信小组。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的智能配电通信网中备用中继节点的部署方法，其特征在于，在为每个通信小组部署备用中继节点后，循环检测智能配电通信网是否有中继节点失效，若是，则进行失效处理，并重新部署中继节点。

6.根据权利要求1所述的智能配电通信网中备用中继节点的部署方法，其特征在于，通过以下方法获得中继节点的失效概率：

获取设定时间段内智能配电通信网中各中继节点的失效次数，根据该失效次数与智能配电通信网中全部中继节点在所述设定时间段内的总失效次数的比值得到各中继节点的失效概率。