[发明专利]一种基于无线多媒体传感器网络的多路径路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于无线多媒体传感器网络的多路径路由方法。该方法传感数据及时、准确、高效地传输提供保障，属于传感器网络技术和无线通信技术的交叉领域。

背景技术

无线多媒体传感器网络在传统的无线传感器网络的基础上引入了多媒体传感器节点，这些节点是具有多媒体信息感知、计算和通信能力的多媒体传感器节点，动态自组形成网络，全面协作地感知、采集和处理覆盖区域中的多媒体信息，通过多方面多角度的感知，可有效提高监控质量，更好地满足了用户的需求。

发明人在研究中发现，无线传感器网络在加入多媒体节点收集多媒体数据后，对数据处理和传输的要求更高。虽然多媒体节点的处理和传输能力得到了很大的提高，但是普通节点的能力有限，在作为中继节点传输的时候会导致网络拥塞。所以需要有传输机制和路由协议来保障数据传输的QoS。多路径传输是一种有效的路由传输方式，通过建立多条从源节点到目标节点的路径，不但有效地降低了节点自身的负载，更有效的提高了数据传输的实时性和可靠性。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种无线多媒体传感器网络的多路径路由算法，该方法以无线多媒体传感器网络节点为依托，以提高传感器网络生存时间为目标，构建从源节点到目的节点的传感数据传输路径，保证了多媒体传感数据和普通传感数据及时、可靠地到达目的节点。

技术方案：本发明建立了一种无线多媒体传感器网络的方法，其基本的系统组成包括： 

普通节点：可以感知其周围空间的温度、湿度、光照度、气体浓度等环境信息的无线传感器网络节点。普通节点同时具备数据包转发能力，可以将其自身产生的传感数据或接收到的其它节点的传感数据发送到其通信能力可达的任何节点；

多媒体节点：可以监测周围环境的多媒体信息（如视频、音频等）的无线传感器网络节点。该类节点同时具备数据包转发能力，可以将其自身产生的传感数据或接收到的其它节点的传感数据发送到其通信能力可达的任何节点；

中继节点：具备数据转发能力的节点。本发明中定义网络中任何节点都可以成为中继节点。中继节点拥有一块数据接收缓冲区，用于暂存接收到的数据，一旦该数据被中继节点处理完毕，则其占用的部分缓冲区将释放；

源节点：具有传感能力并发出传感数据的普通节点；

汇聚节点：传感数据最终传输到的节点；

本发明无线多媒体传感器网络的多路径路由方法所包含的步骤为：

1）在网络环境内，随机撒播多个具有相同初始能量E、相同通信能力与传感能力的普通传感器节点和多媒体传感器节点，传感器节点知道自己的地理位置；各个传感器节点有自己唯一的ID，每个节点都能感知自己的剩余能量，撒布的传感器节点总数已知，网络中的不计汇聚节点的节点总数为M；

2）汇聚节点部署在网络的顶端，各个普通传感器节点和多媒体传感器节点可以直接和汇聚节点通信，汇聚节点的功率和数据处理能力要远强于传感器节点；

3）源节点S向目的节点D发送服务请求报文SRP（S,D, SRPNum，service-type，packet-type，BandWidth，Delay，Cost，Hop，Avalible-BandWidth，Delay-sum，Power-remaining, Nodelist）

其中，S是源节点，D是目的节点，SRPNum是分组号，service-type 是服务类型，包括Sf或Sr两种服务，packet-type是分组类型， BandWidth是节点带宽限制，即节点的最小链路带宽是BandWidth；Delay是延迟限制，即节点的延迟要小于Dalay；Cost是节点的能耗；Hop是一个路由跳数限制，节点总数要小于Hop；Avalible-BandWidth是节点可用剩余带宽， delay-sum是链路总延迟，Power-remaining是节点剩余能量, Nodelist是记录路由信息的节点列表。

4）当节点S向D发送传输请求时，先在本地节点查找到D的路径，如果有，就利用该路径传输，否则，就广播SRP分组，中间节点N接收到分组后，根据S，D，SRPNum判断是否重复接收，如果是，就丢弃分组；否则进行转发。