[发明专利]基于模糊层次分析法的电力多业务5G应用方案评估方法

权利要求书

1.一种基于模糊层次分析法的电力多业务5G应用方案评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、构建电力多业务融合应用指标体系；

步骤2、基于步骤1所建立的电力多业务融合应用指标体系，对电力多业务融合应用方案进行评估。

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊层次分析法的电力多业务5G应用方案评估方法，其特征在于：所述步骤1的具体方法为：分析融合应用方案影响因素，分别从业务性能匹配度、网络安全、建设经济性、扩展灵活性的四个方面构建电力多业务融合应用指标体系。

3.根据权利要求2所述的一种基于模糊层次分析法的电力多业务5G应用方案评估方法，其特征在于：所述业务性能匹配度的下级指标包括：

(1)通信性能：

①根据融合应用方案运营商提供的典型帧结构，计算FDD/TDD免调度、SR调度模式中的最大三次重传空口时延t_a、设备转发时延t_e，计算方案的时延违约率D_f，如式(1)所示：

D_f＝max{(t_a-T_D)/T_D，((t_a+t_e)-T_C)/T_C} (1)

式中：D_f为时延违约率；T_D为分布式业务最小容忍时延；T_C为集中性业务最小容忍时延；

②利用带宽反映融合应用方案对海量电力业务的通信容纳能力，计算DU接入带宽占用率O，如式(2)所示：

式中：N为业务总数；T_i为业务i的带宽；n为方案中节点总数量，B_u为单节点上联带宽；

③需要对融合应用方案的可靠性能进行验证，若可靠性较低则完全无法满足电力业务需求，通过计算误码率SER、丢包率L_T的预估最大值得到可靠系数R，如式(3)所示：

R＝1-max{SER,L_T} (3)

(2)通信架构：

①分布式业务是指点对点/点对多点进行数据交互的电力业务，若规划方案中5G通信模式与业务需求不符，则该方案业务满足性较差；通过计算通信满足率Fill_Distributed进行评估：

Fill_Distributed＝n_pp/n_Distributed (4)

式中：n_pp为规划方案中点对点数据通过UPF转发而不需上传至主站的业务；n_Distributed为融合方案中分布式业务数量；

②集中型业务是许多通信节点需要与一个控制中心进行数据交互的业务，通过计算通信满足率Fill_centralized进行评估：

Fill_centralized＝n_c/n_centralized (5)

式中：n_c为规划方案中电力UE数据通过UPF经安全接入区上传至部署于地市公司或省公司的业务主站，主站处理下发控制命令至UE的业务；n_centralized为融合方案中分布式业务数量；

所述网络安全的下级指标包括：

(1)实体与环境安全：

①各基站是否有监控；②所有网元是否有防水、防火措施；③基站是否有防雷措施；④网元设备是否有UPS电源；⑤基站是否有专职看守；

(2)网络通信安全：

①5G通信加密强度是否符合国家标准；②重要通信线路与通信控制装置是否有备份；③网络与信息系统是否有完备的访问控制机制；

(3)软件与信息安全：

①操作系统及数据库有访问控制办法；②计算机是否专设强力杀毒软件；③对数据库及系统状态有监控设施；④是否采用有效用户身份识别方法；⑤系统用户信息采用异地备份；

所述建设经济性的下级指标包括：

(1)业务开通费用：

①计算平均业务开通内部收益率Income：

Income＝Z_income/N (6)

式中：Z_income为方案预计总收益；N为业务总数；

②计算平均业务开通投资比值Invest：

Invest＝Z_Invest/N (7)

式中：Z_invest为方案计划总投资；N为业务总数；

(2)终端网络建设费用：

①计算平均建设比值Cr：

Cr＝Z_5G/(Z_C+Z_r) (8)

式中：Z_5G为单用户5G终端(模组)购置费(万元)；Z_c为每用户光缆平均建设费用(万元)；Z_r为每用户每年光缆运维费用(万元)；

(3)核心网(切片)建设费用：

①计算投资压力P：

P＝Z_invest/Z_GDP (9)

式中：Z_invest为方案投资总费用；Z_GDP该地区电力公司利润总和；

所述扩展灵活性的下级指标包括：

(1)5G扩展性：

①计算可增设业务流总数N_service；

②计算增设5G基站数目N_Base

(2)经济扩展性：

①计算单点增设投资Invest_SP。

4.根据权利要求1所述的一种基于模糊层次分析法的电力多业务5G应用方案评估方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：

(1)基于实际生产实践判断同层中的因素对上一层的重要度，建立模糊判断矩阵R；设某一层元素集为A＝{A₁,A₂,…,A_n}，则表示A₁,A₂,…,A_n两两比较重要程度的模糊判断矩阵为：

(2)用判断公式检验矩阵的一致性，对不一致的矩阵进行调整使其满足一致性条件；若模糊判断矩阵R(r_ij)_n×n满足有

r_ij＝r_ik-r_jk+0.5 (11)

则称模糊判断矩阵R(r_ij)_n×n为模糊一致性判断矩阵；

(3)按照模糊理论公式计算各元素对上一层的权重系数，r_ij和权重的关系为如式(12)所示：

(4)运用最小二乘法计算出各因素的权重值表达式，如式(13)所示；

以此类推直到得到最终的评价结果。