[发明专利]一种面向无线多媒体传感器网络的多路分级路由方法

说明书

技术领域

本发明是一种针对无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia SensorNetworks，WMSN)中多媒体数据流传输的技术方案，主要用于解决多媒体流实时性传输的问题，并尽可能延长网络生存周期，属于计算机无线通信技术领域。

背景技术

近些年来，无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)路由技术主要集中于针对传输标量数据。最近，在传统的无线传感器网络中加入了视频音频流(即多媒体流)的传输，同时还有标量数据(比如温度，湿度等)的传输，对传统的无线传感器路由协议提出了新的挑战。

路由协议负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点，它主要包括两个方面的功能：寻找源节点和目的节点间的优化路径，将数据分组沿着优化路径传输。其中地理位置路由协议为常用的路由协议的一种，在这类应用中，通常需要知道目的节点的精确或者大致地理位置。把节点的位置信息作为路由选择的依据，不仅能够完成节点路由功能，还可以降低系统专门维护路由协议的能耗。传统的WSN中的地理路由协议有：(1)GEAR(Geographical and Energy Aware Routing)路由机制，它根据事件区域的地理位置信息，建立汇聚节点到事件区域的优化路径，避免了洪泛传播方式，从而减少了路由建立的开销。(2)GEM(Graph Embedding)路由是一种适用于数据中心存储方式的地理路由。它不依赖于节点精确的位置信息。采用虚拟极坐标的方法能够简单地将网络实际拓扑信息映射到一个易于进行路由处理的逻辑拓扑中，而且不改变节点间的相对位置。由于采用了带环树结构，实际网络拓扑发生变化时，树的调整比较复杂，因此GEM路由适用于拓扑结构相对稳定的传感器网络。(3)边界定位的地理路由，利用信标节点，它与GEAR路由相比，只需要知道很少节点的精确位置信息，减少了对传感器节点功能的要求，降低了传感器网络的部署成本。但为了确定全局坐标系和节点在坐标系中的位置信息，节点需要进行大量的信息交换，通信开销很大。GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing)是适用于无线传感器网络的，但是存在路由空洞现象。而且，以上四种路由均为单径路由，对于传统的传感器网络传输的标量数据是合适，然而对于大数据量的多媒体数据流是不合适的。目前已有提出一些基于地理位置的多径路由协议比如TPGF(Two Phasegeographical Greedy Forwarding)，致力于找到最短的从源节点到目的节点不相交路径，然而并不是所有的不相交路径都适合传输多媒体流数据，因为其选择下一跳时仅仅考虑距离，即把距离目标节点最近的作为下一跳，没有考虑节点能量问题，很可能在该路径中出现节点剩余能量不多的情景，一旦节点能量耗尽，该路径将瘫痪。这样最短路径就成为了最不安全的路径。多径路由协议的提出，延长了网络生存周期，增大了网络吞吐量。但是，没有针对多媒体流的特殊要求，而把多媒体流与一般的标量数据归为一类数据而不加区分的传输，这对多媒体流的传输没有特别的优势。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种面向无线多媒体传感器网络的多路分级路

由方法，来解决多媒体流对于实时性要求高的问题。通过使用本发明提出的方法可以提高多媒体数据流传输实时性，增大网络吞吐量并延长网络生存周期。

技术方案：本发明的方法是一种改进性的方法，分级的多径路由协议主要为的任务是解决多媒体流对于传输实时性要求较高的需求。另外可以尽可能多的利用传感器网络节点，延长生存周期，增大网络吞吐量。

一、体系结构