[发明专利]一种无线Ad hoc网络实时多媒体视频传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及小范围的无线自组织Ad hoc网络和实时多媒体视频业务，具体涉及基于Ad hoc网络构建可靠临时的宽带无线多媒体通信网络进行实时多媒体视频传输实现实时多媒体视频业务的方法。

背景技术

随着无线网络技术应用日益广泛，对无线网络传输在传输距离，系统性能，业务范围等多方面都有越来越高的要求，其中，实时多媒体视频业务将是未来无线网络技术应用的一个重要方向。现有无线通讯网络都是有中心的，即，预先铺设的基站，无线传输发生在无线终端设备到基站间的一跳范围，例如蜂窝移动通信和802.11WLAN。

Ad hoc网络是最近兴起的一种无线移动网络。典型的Ad hoc网络如图1和2所示，Ad hoc网络的特点有：Ad hoc网络中没有基站，网络中的节点A、B、C、D、E、F、G和H都处于平等的地位，每个节点既是主机也是一个路由器；任意两个节点间的通信按一定的路由协议经多跳来完成。因此，节点间的通信需要一定的路由协议来支持。无线节点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现网络的自动组织和运行。由于Ad hoc网络具有众多优点和广泛的应用前景，若能在Ad hoc网络传输实时多媒体视频，就能以它为基础在Ad hoc网络内实现实时多媒体视频业务，就能有广泛的应用，特别能使救援人员方便地在现场临时组建一个可靠的宽带无线多媒体通信网络，适用于紧急救援场合的现场监控和指挥，在现实网络中，这是至今为止实时多媒体视频业务不曾到达的领域。

但由于Ad hoc网内节点具有较高的移动性，节点使用无线通道时存在彼此间的干扰，造成了网络拓扑结构的频繁变化；另外，IEEE 802.11标准采用2.4GHZ以上的频段，信号的绕射能力差，容易被物体阻拦，也容易被其他无线电波干扰。这些因素使得Ad hoc网内节点间的通信链路稳定性较差，链路失效或断开经常发生，从而导致频繁的路由失效。这些都导致在Ad hoc网络中实现实时多媒体视频业务具有很高的难度。

为解决在这种有上述缺陷的无线Ad hoc网络基础上构建的宽带无线多媒体通信网络能够适应实时多媒体视频业务无线传输的对网络传输延迟，实时性，带宽要求高的特点，必须解决：①现有的路由协议普遍存在检测链路失效和路由维护开销较大的问题，这给多媒体视频传输带来不可接受的延迟和丢包率。无线网络路由协议，如DSR协议，即Dynamic Source Routing协议，需要经常检测链路的连通状态，并在链路失效时选择新的路由。另外，IEEE 802.11MAC层使用分布的DCF方式接入通道，DCF是一种随机竞争/冲突避免的通道访问机制。②在802.11DCF模式下，竞争通道的各个节点存在彼此干扰，在多跳情形下还存在隐蔽节点的影响，无法通过测量两点间的链路利用率对可用带宽进行估计。而在有限的点到点网络中，一条链路的可用带宽是可根据测量到的链路的利用率加以估计的。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种无线Ad hoc网络实时多媒体视频传输方法，可以满足实时多媒体视频业务的对网络传输延迟，实时性及带宽要求，在此基础上进一步实现实时多媒体视频业务，能适用于紧急救援场合的现场监控和指挥。

本发明的上述技术问题这样解决，提供一种无线Ad hoc网络实时多媒体视频传输方法，包括以下步骤：

1.1)根据路由请求选取可用带宽满足实时多媒体视频传输质量要求的一条或多条路径作为主路径或者主路径和备用路径；所述路径中节点的可用带宽是根据网络层有效带宽乘因子1-α之积减去本节点和其一跳邻居节点占用带宽之和获取的；

1.2)利用所述主路径传输实时多媒体视频并在该过程中根据所述主路径失效的检测结果切换到所述备用路径进行传输；同时根据所述备用路径的无有进行重新选取或维护检测并根据其失效的维护检测结果再重新选取；所述主路径的检测是其内上游节点依上次成功接收响应ACK信号的回程时间LAST_ACK_RTT反应的当前网络状况向下游节点不定期主动发送ACK请求并根据其返回结果判断节点间链路的有效性进一步判断所述主路径的有效性。

按照本发明提供的传输方法，所述路由请求包括步骤：

2.1)源节点发出路由请求分组，再经过一条或多条路径内中间节点的转发，最终被目的节点接收，或者通过直达路径直接被目的节点接收；

2.2)目的节点选择所述路径中可用带宽满足所述视频传输要求的一条或多条返回给所述源节点。