一種電力無線專網(wǎng)中的站址選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力無線專網(wǎng)中的站址選擇方法，屬于電力信息通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在智能電網(wǎng)中的配用電環(huán)節(jié)，有配電網(wǎng)開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)、配電變壓器、分布式能源站點、電動汽車充電站、配電線路、用戶小區(qū)集中器等多種中低壓配用電設(shè)施。這些設(shè)施的“三遙”、集抄、遠(yuǎn)程抄表、視頻監(jiān)控、語音調(diào)度等業(yè)務(wù)將源源不斷地產(chǎn)生各種不同類型的信息數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)配電自動化與用電信息采集，需要將這些信息數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確、安全地傳輸至主站。
[0003]為了實現(xiàn)該類電力信息通信需求，根據(jù)實際情況的不同，可以考慮采用鋪設(shè)通信光纜、載波通信、利用無線公網(wǎng)、建設(shè)無線專網(wǎng)等不同方法。這些技術(shù)方法各自具有不同的特點與優(yōu)缺點。其中，建設(shè)無線專網(wǎng)具有覆蓋面廣、施工難度相對較低、實施周期相對較短、組網(wǎng)靈活等優(yōu)勢，已成為實現(xiàn)配用電通信的重要技術(shù)手段。
[0004]如圖1所示，為電力無線專網(wǎng)的架構(gòu)，在電力無線專網(wǎng)中，主要有遠(yuǎn)端射頻單元(RRU)與基帶單元(BBU)兩類設(shè)備需要被安置，其中遠(yuǎn)端射頻單元被安置在目標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)，以保障目標(biāo)區(qū)域的無線信號覆蓋與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)承載；而基帶單元則通常被安置在中心機房中。這兩類設(shè)備通常通過光纖相連，且一個基帶單元通常可以支持多個遠(yuǎn)端射頻單元。
[0005]如圖2所示，圖中示出的是電力無線專網(wǎng)中的遠(yuǎn)端射頻單元選址問題的一個例子。在電力無線專網(wǎng)的覆蓋范圍101內(nèi)，散布了若干配用電設(shè)備102，為了支持這些配用電設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸需求，需要在覆蓋范圍101內(nèi)安置一些遠(yuǎn)端射頻單元，由于受約束條件的限制，在專網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)可供選擇的遠(yuǎn)端射頻單元放置候選地點通常是有限的，只能在由十字交叉103所指示的位置上進(jìn)行安裝，那么如何選擇合適地點放置遠(yuǎn)端射頻單元是一個重要的實際問題。
[0006]在選擇遠(yuǎn)端射頻單元站址的過程中，通常有以下三類約束條件需要被考慮。首先，從需求的角度看，必須保證無線信號能夠覆蓋目標(biāo)區(qū)域中的所有配電自動化與用電信息采集設(shè)施，并且能夠滿足這些設(shè)施所產(chǎn)生的電力信息數(shù)據(jù)對無線傳輸容量的需求。第二，從成本的角度看，由于無線設(shè)備的價格都比較昂貴，且維護需要投入人力，應(yīng)該使得所需要安裝的遠(yuǎn)端射頻單元的數(shù)目盡可能地少。第三，從候選地點的角度看，由于受無線信號質(zhì)量、是否合適安裝、附近居民是否支持等條件的限制，在專網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)可供選擇的遠(yuǎn)端射頻單元放置候選地點通常是有限的。
[0007]由于上述三類約束條件，使得電力無線專網(wǎng)中的遠(yuǎn)端射頻單元選址是一個比較困難的問題，即難以通過手工嘗試的方法在短時間內(nèi)尋找到各方面都比較合適的折中方案，尤其當(dāng)電力無線專網(wǎng)的規(guī)模較大(即覆蓋范圍較大)的時候。因此，必須設(shè)計一種能夠系統(tǒng)解決電力無線專網(wǎng)中的遠(yuǎn)端射頻單元選址問題的方法，能夠在短時間內(nèi)自動找到合適的選址方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電力無線專網(wǎng)中的站址選擇方法。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種電力無線專網(wǎng)中的站址選擇方法，包括以下步驟，
[0011]步驟一，通過實地勘察，在無線專網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)確定m個候選地址；
[0012]步驟二，將m個候選地址構(gòu)建成候選地址集合A ；
[0013]步驟三，構(gòu)建候選地址方案集合M，M中包括m個元素，每個元素為一個候選地址方案，并且每個元素均不相同，每個候選地址方案中包括η個候選地址，每個候選地址為A的子集；
[0014]步驟四，初始化Μ;
[0015]定義η = 1，即每個候選地址方案中包括I個候選地址；
[0016]步驟五，對M中的每個元素進(jìn)行分枝操作；
[0017]所述分枝操作為，以候選地址方案中的每個候選地址為圓心，以R為半徑做圓，統(tǒng)計所有位于圓外的候選地址，將位于圓外的候選地址加入該候選地址方案中；
[0018]步驟六，對進(jìn)行分枝操作后的所有候選地址方案中的候選地址進(jìn)行重新劃分，劃分成m個新的候選地址方案集合，第i個新的候選地址方案集合用Mni表示；其中i < m，Mni中的所有元素共同包含在分枝操作中加入的第i個候選地址；
[0019]步驟七，對每個新的候選地址方案集合進(jìn)行淘汰操作；
[0020]對Mni進(jìn)行淘汰操作的具體過程如下:
[0021]Al)對每個元素中的所有候選地址進(jìn)行分析，確定每個元素所對應(yīng)的無線傳輸容量;
[0022]A2)對每個元素所對應(yīng)的無線傳輸容量進(jìn)行打分并排序；所打的分?jǐn)?shù)為無線傳輸容量與傳輸速率要求的比值；
[0023]A3)將分?jǐn)?shù)排在后面的Z個元素淘汰；其中Z為淘汰比例參數(shù)；
[0024]A4)剩余的元素構(gòu)成新的候選地址方案集合Sni;
[0025]步驟八，構(gòu)建集合Sn= {Snl，…，Sni…，S1J;
[0026]步驟九，判斷是否已經(jīng)沒有位于圓外的候選地址了，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟十，如果不是，則n = n+1，即M的每個元素中包括η個候選地址，轉(zhuǎn)至步驟五；
[0027]步驟十，構(gòu)建集合S，S = {Sp…，SJ，根據(jù)判斷原則選擇集合S中最優(yōu)的一個候選地址方案。
[0028]所述半徑R是根據(jù)無線電波傳播的實地環(huán)境條件給出的經(jīng)驗取值。
[0029]所述排序為從高到低排序。
[0030]所述淘汰比例參數(shù)根據(jù)試探法確定。
[0031]所述判斷原則為，在能夠滿足所有配用電設(shè)施的通信需求的前提下，選擇需要遠(yuǎn)端射頻單元數(shù)量最少的候選地址方案。
[0032]判斷滿足所有配用電設(shè)施的通信需求的原則為，候選地址方案的無線傳輸容量大于所有配用電設(shè)備的通信速率要求的和。
[0033]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:1、本發(fā)明所提出的站址選擇方法是在電力無線專網(wǎng)中為遠(yuǎn)端射頻單元選擇建站地址的一種有效和可靠的方法，該方法將分枝與淘汰兩類操作結(jié)合起來，兼顧了操作的復(fù)雜度與方案的最優(yōu)性，特別的，該方法引入了淘汰比例參數(shù)，可以用來調(diào)節(jié)方法的計算復(fù)雜度，在性能提高與減小復(fù)雜度之間實現(xiàn)優(yōu)化；2、本發(fā)明針對電力無線專網(wǎng)的特點，即用戶設(shè)施的位置是靜止不動的，并且各類用戶設(shè)施產(chǎn)生業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量的通信需求也是近似固定不變的，從而有助于簡化迭代過程中分枝與淘汰操作的計算復(fù)雜度；3、本發(fā)明考慮了電力無線專網(wǎng)中遠(yuǎn)端射頻單元安置地點受限這一實際情況，從而適合在實際系統(tǒng)中使用。
【附圖說明】
[0034]圖1為電力無線專網(wǎng)構(gòu)成示意圖。
[0035]圖2為電力無線專網(wǎng)中的遠(yuǎn)端射頻單元選址問題示意圖。
[0036]圖3為本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0038]如圖3所示，一種電力無線專網(wǎng)中的站址選擇方法，包括以下步驟:
[0039]步驟一，通過實地勘察，在無線專網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)確定m個候選地址。
[0040]步驟二，將m個候選地址構(gòu)建成候選地址集合A。
[0041]步驟三，構(gòu)建候選地址方案集合M，M中包括m