[发明专利]一种基于业务优先级的电力无线专网基站优化方法

说明书

一种考虑业务优先级的电力无线专网基站优化方法，基于通过分析现有业务通信需求，对业务进行分类，分为不能满足的业务通信需求集合，即高优先级业务集合如高清视频传输业务、配电差动保护业务等；可满足的业务通信需求集合，即低优先级集合如配电所环境监测、电力应急通信等。以成本为目标函数，建立了基站优化模型。实现在满足覆盖率的基础之上保证基站建设成本尽可能低，具有广泛的工程实用价值。

技术领域

本发明属于电力信息通信领域，具体涉及一种基于业务优先级的电力无线专网基站优化方法。

背景技术

泛在电力物联网围借助“云大物移智”等先进信息和通信技术，实现电网各部分万物互联、人机交互、业务共享等。实现上述目标需要对海量电力终端信息进行全方位采集、高速传输、智能分析和高效处理，对配网侧终端通信技术提出了更高的要求。然而配网侧终端之间并未完全实现互联互通，配网侧终端通信仍存在“最后一公里”问题。光纤和无线公网有一定的缺陷，电力无线专网具有安全、可靠、泛在、灵活等特点，可有效弥补光纤和无线公网的缺陷，兼顾二者优势，可较好的解决配网侧终端通信“最后一公里”问题，在泛在电力物联网建设中具有较好的应用前景。

在基站规划工作中，基站选址严重受限，往往只能选择变电站等电力自有资源，建设成本和信号覆盖率是最为重要的两个指标。基站选址问题从本质上来看是一个集合覆盖问题，集合覆盖问题是一个多项式复杂程度的非确定性问题(Non-deterministicPolynomial，NP)，对于这类问题有一些线性时间的近似解决方案，即得到的解虽然不是最优解，却是一个可行近似最优的解。近年来，许多工作研究电力无线专网基站选址问题，但很少考虑覆盖业务的优先级问题，根据用户需求，在电力自有物业选址受限的情况下，不能规划出合理的基站。另外，传统遗传算法，退火算法，粒子群算法存在基站选址位置任意，容易出现局部最优解等问题，也不能满足电力无线专网中区分优先级的覆盖率的指标，基站选址的优化方法设计优劣，极大程度上决定了在满足覆盖率的基础之上系统成本高低。因此，需要一种能够基于业务优先级的电力无线专网基站优化方法。

发明内容

针对目前许多工作研究基站选址时，存在很少基于业务优先级以及基站选址受限的问题，本发明提供了一种基于业务优先级的电力无线专网基站优化方法，实现在满足覆盖率的基础之上保证基站建设成本尽可能低，具有广泛的工程实用价值。

一种基于业务优先级的电力无线专网基站优化方法，包括步骤：

步骤1，获取电力系统的数据；

步骤2，确定基站候选位置；

步骤3，确定优先级业务；

步骤4，构建基站选址问题优化模型目标函数；

步骤5，构建基站选址问题优化模型约束条件；

步骤6，选择合适的优化算法求解优化模型，在满足覆盖率的基础之上，保证基站建设成本低。

进一步地，所述步骤1中的电力系统数据，包括变电站等自有资源坐标，电力系统中的业务种类及地理位置，各业务的通信需求。

进一步地，所述步骤2中，选取如变电站作为4G、5G建设候选基站位置。

进一步地，所述步骤3中，基于目前LTE 1800M中10MHz可用带宽、上行峰值速率15mbps、下行峰值速率11.4mbps、时延50ms左右的指标，分析4G通信是否满足电力系统中各业务的通信需求，筛选出不能满足的业务通信需求集合，即高优先级业务集合，以及可满足的业务通信需求集合，即低优先级集合。

进一步地，所述步骤4中，考虑4G基站和5G基站建设成本，假设4G、5G基站的建设成本是固定的，以4G和5G基站建设成本之和为目标函数，建立基站选址问题优化模型。

进一步地，所述优化模型表示为：