[發明專利]一種無線Ad hoc網絡多媒體視頻傳輸路徑選擇方法

有效

• 申請號: 200610149895.0
• 申請日: 2006-10-31
• 公開（公告）號: CN101175022A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 向繼東;張連芳;竇志斌;廖志
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/28
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 許志勇;顏濤

技術領域

本發明涉及小范圍的無線自組織Ad?hoc網絡和實時多媒體視頻業務，具體涉及一種無線Ad?hoc網絡多媒體視頻傳輸路徑選擇方法。

背景技術

隨著無線網絡技術應用日益廣泛，對無線網絡傳輸在傳輸距離，系統性能，業務范圍等多方面都有越來越高的要求，其中，實時視頻業務將是未來無線網絡技術應用的一個重要方向。現有無線通訊網絡都是有中心的，即，預先鋪設的基站，無線傳輸發生在無線終端設備到基站間的一跳范圍，例如蜂窩移動通信和802.11WLAN。

Ad?hoc網絡是最近興起的一種無線移動網絡。典型的Ad?hoc網絡如圖1、2所示。Ad?hoc網絡的特點有：Ad?hoc網絡中沒有基站，網絡中的節點都處于平等的地位，每個節點既是主機也是一個路由器；任意兩個節點間的通信按一定的路由協議經多跳來完成。因此，節點間的通信需要一定的路由協議來支持。無線節點通過分層的網絡協議和分布式算法相互協調，實現網絡的自動組織和運行。

由于Ad?hoc網內節點具有較高的移動性，節點使用無線通道時存在彼此間的干擾，造成了網絡拓撲結構的頻繁變化；另外，IEEE?802.11標準采用2.4GHZ以上的頻段，信號的繞射能力差，容易被物體阻攔，也容易被其他無線電波干擾。這些因素使得Ad?hoc網內節點間的通信鏈路穩定性較差，鏈路失效或斷開經常發生，從而導致頻繁的路由失效。

多媒體視頻業務的對網絡傳輸延遲，實時性，帶寬要求相對較高。為適應上述無線傳輸的特點，無線網絡路由協議，如DSR協議，即Dynamic?SourceRouting協議，必須經常檢測鏈路的連通狀態，并在鏈路失效時選擇新的路由。現有的路由協議普遍存在檢測鏈路失效和路由維護開銷較大的問題，這給多媒體視頻傳輸帶來不可接受的延遲和丟包率。另外，IEEE?802.11MAC層使用分布的DCF方式接入通道，DCF是一種隨機競爭/沖突避免的通道訪問機制。在有線的點到點網絡中，一條鏈路的可用帶寬可根據測量到的鏈路的利用率加以估計。但因在802.11DCF模式下，競爭通道的各個節點存在彼此干擾，在多跳情形下還存在隱蔽節點的影響，無法通過測量兩點間的鏈路利用率對可用帶寬進行估計。

為在無線Ad?hoc網絡基礎上構建寬帶無線多媒體通信網絡適應實時多媒體視頻業務無線傳輸，必須首先選擇滿足條件的可能路徑：在有限的點到點網絡中，一條鏈路的可用帶寬是可根據測量到的鏈路的利用率加以估計的，但在802.11DCF模式下，競爭通道的各個節點存在彼此干擾，在多跳情形下還存在隱蔽節點的影響，無法通過測量兩點間的鏈路利用率對可用帶寬進行估計，利用這種現有方法將使得其在無線Ad?hoc網絡中的路徑選擇結果遠離實時多媒體視頻業務需要。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種無線Ad?hoc網絡視頻傳輸路徑選擇方法，可以根據能夠獲取的信息準確估算鏈路的可用帶寬，選擇合適路徑滿足多媒體視頻業務Qos需要，為在無線Ad?hoc網絡中實現多媒體視頻業務奠定基礎。

本發明的上述技術問題這樣解決，提供一種無線Ad?hoc網絡多媒體視頻傳輸路徑選擇方法，使用多媒體視頻業務規定的Qos質量標準，包括：

1.1)源節點發出路由請求分組，再經過一條或多條路徑內中間節點的轉發，最終被目的節點接收，或者直接被目的節點接收；

1.2)目的節點根據路徑中每一節點的可用帶寬計算對應路徑的可用帶寬，將滿足所述Qos標準的結果返回給所述源節點；所述節點的可用帶寬為無干擾情況下網絡層有效帶寬乘因子1-α之積減去本節點和其一跳鄰居節點占用帶寬之和；所述節點間通過通訊協議交互各自占用帶寬信息；

1.3)源節點選擇所述結果其中之一作為多媒體視頻傳輸路徑。

按照本發明提供的路徑選擇方法，所述步驟1.2)中因子1-α為0.75～0.85。

按照本發明提供的路徑選擇方法，所述因子1-α優選0.8。

按照本發明提供的路徑選擇方法，所述節點占用帶寬是該節點單位時間內平均發送的分組的長度之和；所述網絡層有效帶寬是網絡層的最大穩定吞吐率，在無線Ad?hoc網絡中可取物理帶寬乘以0.68。

按照本發明提供的路徑選擇方法，所述步驟1.2)中所述交互是以一定時間間隔為周期不斷進行并對應更新。

按照本發明提供的路徑選擇方法，所述時間間隔是4～6秒，優選5秒。

按照本發明提供的路徑選擇方法，每一節點對應所述節點的可用帶寬，直接或經中間節點轉發，由目的節點最終接收。