[发明专利]一种面向配电网的5G异构网络基站部署方法

说明书

本发明公开了一种面向配电网的5G异构网络基站部署方法，包括以下步骤：S1、依据收集到的配电网业务通信需求原始数据与配电网业务分布状况，构建配电网业务集、配电网终端集和配电网业务承载矩阵；S2、数值化和归一化配电网业务对不同通信指标的原始需求，得到配电网业务对各通信指标的归一化需求值，根据所述归一化需求值计算各配电网业务重要度；S3、计算配电网终端重要度；S4、基于网络部署成本、网络覆盖重叠度和终端加权信噪比，构建优化目标函数；S5、根据所述优化目标函数，利用配电网中已有通信相关基础设施，采用遗传算法得到5G异构网络部署方案。通过本发明能够显著提高重要终端的信噪比，并降低部署成本。

技术领域

本发明属于电力通信技术领域，具体涉及一种面向配电网的5G异构网络基站部署方法。

背景技术

随着能源互联网的发展与“双碳”目标的提出，大量分布式电源接入，配电网将涌现一批新兴业务，已有业务的数量、分布及通信需求也将发生变化。5G通信技术具有大带宽、低时延和广连接的突出优势，与能源互联网发展战略、配电网业务需求高度吻合，是支撑配电网通信的最佳选择。

由于5G基站工作频段高，5G宏基站覆盖范围小于传统的3G/4G基站，需要通过大规模部署微基站实现网络覆盖。已有基站部署策略研究中，大多采用遗传算法、免疫算法、贪婪算法等经典算法或是改进的经典算法进行基站的部署策略优化求解。上述研究多以网络容量、网络能效与网络部署成本等为主要优化目标，优化过程中将终端视为同质节点，忽略了终端多样性。此外，上述基站部署策略多为同一种类基站部署策略研究，未实现多种基站联合部署。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种面向配电网的5G异构网络基站部署方法。该5G异构网络基站部署方法能显著提高加权信噪比，降低部署成本。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种面向配电网的5G异构网络基站部署方法，包括以下步骤：

步骤S1、依据收集到的配电网业务通信需求原始数据与配电网业务分布状况，构建配电网业务集、配电网终端集和配电网业务承载矩阵；

步骤S2、将配电网业务集中各配电网业务对不同通信指标的原始需求进行数值化和归一化处理，得到配电网业务对各通信指标的归一化需求值，根据所述的归一化需求值来计算各配电网业务重要度；

步骤S3、基于步骤S1所述的配电网业务承载矩阵与步骤S2所述的各配电网业务重要度来计算配电网终端重要度；

步骤S4、基于网络部署成本、网络覆盖重叠度和终端加权信噪比，构建优化目标函数；

步骤S5、根据步骤S4构建的优化目标函数，利用配电网已有通信相关基础设施，采用遗传算法得到5G异构网络部署方案。

进一步的，所述步骤S1中配电网业务承载矩阵表示的是每个配电网终端所承载的配电业务类型。

进一步的，所述步骤S2中各配电网业务对不同通信指标的原始需求进行数值化分为以下三种情况：

(1)当通信指标是非数值指标时，采用式(1)数值化各配电网业务对非数值通信指标的原始需求：

其中，k为通信指标，且k∈K，K为通信指标集，将业务集按照对指标的要求的高低升序排序，对指标要求越高的业务序号越大，要求相同的业务排序随机；s为业务，且s∈S，S为配电网业务集；q(k,s)为业务s在通信指标k下排序后的序号；s(k,q)为通信指标k下序号q对应的业务；符号f表示符号f左侧业务比右侧业务重要；p f表示两侧业务同等重要；

(2)当通信指标是数值差异较小的指标时，采用式(2)数值化各配电网业务对非数值通信指标的原始需求：