【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，尤其涉及一种无线网络拓扑建立方法、网络及最优路径计算方法。
技术介绍
1、随着我国经济高速发展，我国的计算机网络通信技术研究也取得了重大的突破，目前计算机网络技术已应用在各个行业，并为各行业带来了巨大的利益。物联网技术是以各种信息传感技术为基础，对需要监控、连接、互动的物体进行信息采集，最终形成一个巨大的网络，实现物与物、人与人、物与人之间的网络连接，极大地方便项目管控。该技术是对互联网技术和通信网技术的外延，是将多项技术与应用结合的产物，包括bim技术、信息技术、人工智能、图像识别、大数据分析技术、gis技术、无人机实景建模技术等。物联网技术具有实现全面感知、信息传送、智能处理的特征。所谓全面感知就是利用各种信息传感器和识别工具对物体进行相关的信息收集；信息传送就是通过互联网和通信网络对信息进行传递和共享；智能处理就是将这些信息进行自动化的分析处理，最终实现智能化的控制和决策。随着智能建筑技术和数字化信息技术发展对人们行为习惯的影响，建筑行业物联网技术发展面临新的技术挑战，数据通信实时性、图像、数据识别准确性、设备的协议兼容性、物联设备信息化深度化交互、数据的安全性等诸多需求需要进一步解决和研究，从而实现建筑企业智能化、智慧化、绿色化发展。
2、隧道施工现场是一种封闭的电磁环境，其中的无线信号传输与空旷地带存在较大差异，在隧道施工的推进过程中，基于光纤建立的无线网络无法实时覆盖到作业区，导致工作面附近的mems数据无法实时上传至中心服务器。
技术实现思路>
1、为此，本专利技术提供一种无线网络拓扑建立方法、网络及最优路径计算方法，用以克服现有技术中隧道施工时的无线网络通信不稳定的问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种无线网络，包括：
3、有线设备，用以通过有线连接对应网络节点之间的通信；
4、无线设备，用以通过无线连接的对应网络节点之间的通信；
5、拓扑网络，通过所述有线连接和所述无线连接形成无线网络的拓扑结构以使网络中任意节点与网络中其他节点进行连接和通信；
6、网络监控器，用以实时监控所述无线网络的链路状态并诊断数据传输状态异常的链路的问题。
7、进一步地，无线网络根据无线网络拓扑建立方法部署所述无线网络以使无线网络中任意两个节点间进行数据通信，所述无线网络拓扑建立方法包括确定无线网络中各节点的位置和确定无线网络中各节点间的连接方式。
8、第二方面，本专利技术提供一种无线网络的拓扑建立方法，包括：
9、获取建立无线网络的目标隧道的目标范围及目标范围内各位置的有线联通难度系数；
10、根据所述目标范围确定所述无线网络中各节点的位置；
11、根据所述有线联通难度系数确定所述无线网络中各节点间的连接方式。
12、进一步地，确定无线网络中各节点位置的步骤包括：
13、确定已连接网络的范围和建立无线网络的隧道范围；
14、根据建立无线网络的隧道范围确定第一类网络节点的数量和对应的位置；
15、根据任意两个相邻的所述第一类网络节点之间的位置的距离确定通过第二类网络节点的数量和对应的位置；
16、其中，各所述第一类网络节点均处于同一水平高度，任意两个相邻的所述第一类网络节点位置在水平方向上的相对距离均相等。
17、进一步地，确定无线网络中各节点间的连接方式的步骤包括：
18、确定所述无线网络中各节点间的有线联通难度系数；
19、根据所述有线联通难度系数确定对应的节点间的连接方式，其中，
20、若所述有线联通难度系数与有线联通难度预设值的差值的绝对值大于等于预设绝对值，判定对应的节点间采用无线连接；
21、若所述有线联通难度系数与有线联通难度预设值的差值的绝对值小于预设绝对值，判定对应的节点间采用有线连接。
22、第三方面，本专利技术还提供一种拓扑建立方法建立的无线网络的最优路径计算方法，包括：
23、获取源节点和目标节点的节点位置；
24、基于拓扑网络生成若干条信号传输路径；
25、分别计算各条信号传输路径的信号强度损耗参量和数据传输时效损耗参量；
26、分别确定加权信号强度损耗参量和加权数据传输时效损耗参量；
27、根据所述加权信号强度损耗参量和所述加权数据传输时效损耗确定最优路径。
28、进一步地，信号强度损耗参量的计算过程包括：
29、获取建立无线网络的隧道沿线的网络通信信号的通讯环境参数；
30、对于单条信号传输路径，分别确定路径中无线连接的两个节点间对应的通讯环境参数；
31、根据两个节点间的所述通讯环境参数确定通信信号的信号强度损耗参量；
32、其中，所述通讯环境参数包括信号强度和电磁强度。
33、进一步地，数据传输时效损耗参量的计算过程包括：
34、确定单条信号传输路径中各无线连接的节点的当前传输任务处理时长；
35、根据各节点的当前传输任务处理时长的标准差确定通信信号的数据传输时效损耗参量。
36、进一步地，根据需传输的通信数据的时效性和准确性各自对应的重要性分别确定所述数据传输时效损耗参量和所述信号强度损耗参量的第一加权系数和第二加权系数，以形成加权数据传输时效损耗参量和加权信号强度损耗参量；
37、其中，所述第一加权系数与第二加权系数的和为1。
38、进一步地，根据所述加权数据传输时效损耗参量和所述加权信号强度损耗参量确定最优路径。
39、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供的无线网络具有灵活的通信方式、弹性的拓扑结构、高效的数据传输、实时监控和诊断功能以及有效的网络部署方法等多重有益效果，能够满足复杂环境下的通信需求，提高网络的可靠性和可用性。其中，通过有线设备和无线设备实现了灵活的通信方式，既可以通过有线连接实现稳定可靠的数据传输，又可以通过无线连接实现移动性强、布局灵活的通信需求；通过有线连接和无线连接形成了无线网络的拓扑结构，使得网络中任意节点都能与其他节点进行连接和通信，这种拓扑结构具有较强的自组织能力，能够适应复杂多变的环境；路由协议能够在有线设备和无线设备中确定mems数据的传输路径，从而实现了高效的数据传输，以根据实际网络状态动态调整传输路径满足了不同节点间数据传输的需求；网络监控器能够实时监控无线网络的链路状态，并诊断数据传输状态异常的链路问题，以及时发现和处理网络中的异常情况，保障数据传输的稳定性和可靠性。
40、进一步地，本专利技术提供的无线网络拓扑建立方法通过确定各节点的位置和连接方式，能够有效地部署无线网络，从而实现任意两个节点间的数据通信，这种方法基于目标范围确定节点位置，分类确定节点数量和位置和考虑有线联通难度系数选择连接方式等步骤，具有优化网络布局、提高网络可靠性、灵活选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无线网络，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无线网络，其特征在于，所述无线网络根据无线网络拓扑建立方法部署所述无线网络以使无线网络中任意两个节点间进行数据通信，所述无线网络拓扑建立方法包括确定无线网络中各节点的位置和确定无线网络中各节点间的连接方式。
3.一种应用于权利要求1或2所述的无线网络的拓扑建立方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的拓扑建立方法，其特征在于，确定所述无线网络中各节点位置的步骤包括：
5.根据权利要求3所述的拓扑建立方法，其特征在于，确定所述无线网络中各节点间的连接方式的步骤包括：
6.一种应用于权利要求3-5任意项权利要求所述的拓扑建立方法建立的无线网络的最优路径计算方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的最优路径计算方法，其特征在于，所述信号强度损耗参量的计算过程包括：
8.根据权利要求7所述的最优路径计算方法，其特征在于，所述数据传输时效损耗参量的计算过程包括：
9.根据权利要求8所述的无线网络的最优路径计算方法，其特
10.根据权利要求9所述的无线网络的最优路径计算方法，其特征在于，根据所述加权数据传输时效损耗参量和所述加权信号强度损耗参量确定最优路径。
...【技术特征摘要】
1.一种无线网络，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无线网络，其特征在于，所述无线网络根据无线网络拓扑建立方法部署所述无线网络以使无线网络中任意两个节点间进行数据通信，所述无线网络拓扑建立方法包括确定无线网络中各节点的位置和确定无线网络中各节点间的连接方式。
3.一种应用于权利要求1或2所述的无线网络的拓扑建立方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的拓扑建立方法，其特征在于，确定所述无线网络中各节点位置的步骤包括：
5.根据权利要求3所述的拓扑建立方法，其特征在于，确定所述无线网络中各节点间的连接方式的步骤包括：
6.一种应用于权利要求3-5任意项权利要求所述的拓扑建立方法建立的无线网...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁超，赵邦国，耿天宝，魏亮，甄黎明，朱力，江涛，刘磊，张大伟，赵静文，贺强，朱宏博，游明，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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