本發(fā)明涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，特別是指一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源需求的不斷增長和電力系統(tǒng)的智能化升級，智能電網(wǎng)的建設(shè)成為現(xiàn)代社會發(fā)展的重要趨勢。供電所作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點，承擔(dān)著電力數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。然而，傳統(tǒng)的供電所數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)面臨著諸多挑戰(zhàn)，尤其是在地形復(fù)雜、建筑密集和環(huán)境干擾顯著的區(qū)域，信號衰減、覆蓋不足和頻譜利用率低下等問題尤為突出。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，多跳傳輸路徑構(gòu)建技術(shù)作為一種有效的手段，可以通過多個節(jié)點的中繼傳輸，逐步擴展數(shù)據(jù)傳輸?shù)母采w范圍。然而，多跳傳輸路徑的構(gòu)建通常依賴于預(yù)設(shè)的節(jié)點位置和固定的傳輸路徑，難以應(yīng)對動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，導(dǎo)致在實際應(yīng)用中傳輸路徑的選擇缺乏靈活性，覆蓋范圍仍然受限。此外，節(jié)點位置的合理布局對數(shù)據(jù)傳輸?shù)母采w范圍和傳輸效率有著直接影響。傳統(tǒng)的節(jié)點布局多采用基于經(jīng)驗的靜態(tài)布置方式，未充分考慮節(jié)點間的傳輸損耗和實際地形特征，這導(dǎo)致了在復(fù)雜環(huán)境中傳輸損耗增大、覆蓋范圍縮小的情況，進一步影響了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

3、為了提高信號接收的質(zhì)量，自適應(yīng)天線系統(tǒng)在某些場景中得到了應(yīng)用，通過動態(tài)調(diào)整天線的方向以優(yōu)化信號接收。然而，現(xiàn)有的自適應(yīng)天線系統(tǒng)多為基于實時信號強度反饋的簡單調(diào)整方式，未能充分利用歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測模型進行方向優(yōu)化，因而在面對快速變化的環(huán)境時，天線的調(diào)整往往滯后，難以達到最佳的信號接收效果。

4、在頻譜資源分配方面，供電所的無線通信網(wǎng)絡(luò)需要在有限的頻譜資源下實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸。傳統(tǒng)的頻譜分配算法大多基于靜態(tài)的分配策略，未能充分考慮各節(jié)點的實時需求和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況，導(dǎo)致頻譜資源利用率低下，容易產(chǎn)生頻譜擁塞和傳輸干擾，進一步限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母采w范圍和效率。

5、綜上所述，現(xiàn)有的供電所數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在多跳傳輸路徑構(gòu)建、節(jié)點位置布局、自適應(yīng)天線系統(tǒng)和頻譜資源分配方面存在諸多不足，無法滿足智能電網(wǎng)對廣域、可靠和高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。因此，亟需一種能夠綜合利用多種先進技術(shù)手段，動態(tài)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置，提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍和穩(wěn)定性的方法，以適應(yīng)智能電網(wǎng)日益增長的通信需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中多跳傳輸路徑構(gòu)建的靈活性不足、節(jié)點位置布局的合理性不足、自適應(yīng)天線系統(tǒng)的調(diào)整滯后以及頻譜資源分配低效的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，包括：

4、s1、構(gòu)建多跳傳輸路徑，通過計算各個節(jié)點之間的最短路徑來構(gòu)建所述多跳傳輸路徑，以確保通過多個節(jié)點進行中繼傳輸，最終抵達目的節(jié)點；

5、s2、節(jié)點位置優(yōu)化布局，為最大化覆蓋范圍，在節(jié)點位置布局上采用迭代優(yōu)化算法，基于覆蓋范圍和傳輸損耗進行節(jié)點位置調(diào)整；

6、s3、自適應(yīng)天線系統(tǒng)，為進一步提高數(shù)據(jù)傳輸效率，引入所述自適應(yīng)天線系統(tǒng)，動態(tài)調(diào)整天線方向以優(yōu)化信號接收；

7、s4、基于博弈論的動態(tài)頻譜分配算法，引入基于博弈論的動態(tài)頻譜分配算法，保證頻譜資源的高效利用，將頻譜分配問題建模為非合作博弈，每個節(jié)點為博弈中的一個玩家，目標(biāo)為通過選擇最佳頻譜最大化其效用函數(shù)。

8、本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：

9、(1)在本發(fā)明中，通過構(gòu)建多跳傳輸路徑和優(yōu)化節(jié)點位置布局，有效擴展了供電所數(shù)據(jù)傳輸?shù)母采w范圍，通過動態(tài)計算節(jié)點之間的最短路徑，并結(jié)合迭代優(yōu)化算法調(diào)整節(jié)點位置布局，能夠最大化信號覆蓋，確保在復(fù)雜地形和環(huán)境下依然能夠?qū)崿F(xiàn)廣域、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸；

10、(2)在本發(fā)明中，引入了自適應(yīng)天線系統(tǒng)，能夠根據(jù)實時信號強度和歷史數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整天線方向，實現(xiàn)信號接收的最優(yōu)化，該自適應(yīng)天線系統(tǒng)通過方向預(yù)測算法和機器學(xué)習(xí)模型的結(jié)合，顯著提高了天線調(diào)整的精準(zhǔn)度和響應(yīng)速度，減少了信號衰減，提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w效率和穩(wěn)定性；

11、(3)在本發(fā)明中，通過基于博弈論的動態(tài)頻譜分配算法，能夠在多節(jié)點通信環(huán)境下有效分配有限的頻譜資源，通過將頻譜分配建模為非合作博弈，并結(jié)合納什均衡求解，每個節(jié)點都能夠根據(jù)其效用函數(shù)選擇最佳頻譜，實現(xiàn)頻譜資源的高效利用，減少了頻譜擁塞和干擾問題，從而進一步提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和覆蓋范圍。

技術(shù)特征：

1.一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，所述s1具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，所述s2具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，所述s3具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，所述s4具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，所述初始化頻譜資源具體包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，所述計算效用函數(shù)具體包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，所述自適應(yīng)天線系統(tǒng)具體包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，其特征在于，所述方向預(yù)測算法具體包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種提高供電所數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍的方法，涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。方法包括：構(gòu)建多跳傳輸路徑，通過計算節(jié)點間的最短路徑，確保數(shù)據(jù)通過多個中繼節(jié)點順利傳輸至目的節(jié)點；優(yōu)化節(jié)點位置布局，采用迭代算法基于覆蓋范圍和傳輸損耗動態(tài)調(diào)整節(jié)點位置，以最大化覆蓋范圍并減少傳輸損耗；引入自適應(yīng)天線系統(tǒng)，動態(tài)調(diào)整天線方向以優(yōu)化信號接收效果；采用基于博弈論的動態(tài)頻譜分配算法，通過非合作博弈模型動態(tài)分配頻譜資源，提升頻譜利用效率。通過上述技術(shù)手段，本發(fā)明解決了現(xiàn)有供電所數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中存在的覆蓋范圍不足、信號衰減嚴(yán)重、頻譜資源利用率低等問題，有效提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母采w范圍、穩(wěn)定性和效率，適應(yīng)智能電網(wǎng)的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：張暉,程鋮,周桂珍,趙志士,葉超,嚴(yán)勇,王繼磊,周瀅,潘金麗,陸海鵬,馬越,陳麗,王陽,趙軍勇,石茗元,曹江湖,李文琪,包成,俞凱,何鋆,吳慧,李小琴,黃超
受保護的技術(shù)使用者：杭州電力設(shè)備制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26