专利名称：一种无线Ad hoc网络实时多媒体视频传输方法
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802.11 WLAN。
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 l和2所示，Adhoc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Adhoc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网络内实现实时多士某体^L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 为止实时多々某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，造成了网络拓朴结构的频繁变化；另外，正EE 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。
为解决在这种有上迷缺陷的无线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， 正EE 802.1 IMAC层使用分布的DCF方式接入通道，DCF是一种随机竟争/ 冲突避免的通道访问机制。②在802.11DCF模式下，竟争通道的各个节点 存在彼此千扰，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网络实时多士某体视 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l-a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纟艮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。
按照本发明提供的传输方法，在所述步骤U)中根据路由请求步骤2.2) 返回的一条选取所述主路径，或者根据路由请求步骤2.2)返回的多条中选择 二条作为所述主路径和备用路径。
按照本发明提供的传输方法，所述路径的可用带宽是其中任一节点的可 用带宽中最小值除4或小于4的跳数。
按照本发明提供的传输方法，所述主路径检测包括步骤
5.1) 上游节点以最短间隔或大于所述最短间隔的上次所述ACK信号的 回程时间LAST—ACK_RTT为间隔向下游节点发送当前数据包的ACK请求；
5.2) 下游节点接收所述数据包并才艮据所述请求发送对应的ACK信号；
5.3) 上游节点根据在指定时间内与一次或多次所述请求对应的所述 ACK信号的返回确定节点间链路有效或者不返回的次数超过设定门限确定 节点间链路无效；
5.4) 根据主路径中任一节点间链路无效判断主路径无效，否则有效。
按照本发明提供的传输方法，所述备用路径维护检测包括步骤
6.1) 源节点通过所述备用路径向目的节点发送指定探测数据包接收的 ACK请求；
6.2) 源节点根据目的节点连续超时未响应所述ACK请求的次数判断所述备用路径的有效性。
按照本发明提供的传输方法，所述备用路径维护检测包括步骤
7.1) 源节点沿备用路径周期性的发送路径探测分组，目的节点收到后， 发出路由探测应答分组；
7.2) 源节点根据指定间隔时间内收到路由探测应答分组与否，确认备用 路径的有效与否。
所述指定间隔时间指当前时刻间隔上次收到路由探测应答分组的时刻 大于指定间隔时间，则确认无效，否则有效。
按照本发明提供的传输方法，所述步骤1.2)检测到所述主路径失效，将 所述备用路径改为主路径，再根据路由请求重新选取备用路径。
按照本发明提供的传输方法，所述重新选取是按一定时间间隔周期进行 直至选择成功。
按照本发明提供的传输方法，所述时间间隔是3 5秒，最好是4秒。
按照本发明提供的传输方法，该传输方法还包括在传输视频数据之前无 法选择所述备用路径之后，在传输视频数据过程中通过路由请求选择所述备 用路径。
按照本发明提供的传输方法，所述在传输视频数据过程中的路由请求选 择是按一定时间间隔周期进行直至选择成功。
按照本发明提供的传输方法，所述时间间隔是3 5秒，最好是4秒。
按照本发明提供的传输方法，所述多媒体视频可以是文本、图片、音频 或视频及其混合数据， 一般都包括视频数据。
按照本发明提供的传输方法，该传输方法还包括实时多媒体视频传输结 束后释放所述主路径和备用路径。
本发明提供的无线Ad hoc网络实时多媒体视频传输方法，采用根据网 络负载情况主动请求ACK的主路径检测方式，能减少检测开销、增加检测 准确性，采用带干扰消除因子的可用带宽计算可使选择的路径满足实时多媒 体视频业务Qos质量要求，采用始终维护的备用路径进一步保障实时多媒体视频业务的稳定可靠，经申请人在2跳传输范围内，8个无线节点自由组建 的无线Adhoc网络上的大量试验验证了该传输方法克服了 Adhoc网络节点 移动性和彼此间的千扰相对高而引起的传输延迟，实时性及带宽不够的问 题，稳定可靠地实现了实时多媒体视频业务，因而使救援人员利用Ad hoc 网络和节点终端可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。
附困说明
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。
图1是典型的无线Adhoc网络实体图。 图2是与图l对应的Adhoc网络示意图。 图3是本发明主备切换状态转移示意图。
图4是本发明提供的DSR协议结构示意图。
图5是本发明结合DSR协议传输实时视频多媒体业务中的视频发送端 上层多媒体应用程序发送子流程示意图。
图6是本发明结合DSR协议传输实时视频多媒体业务中的视频发送端 或数据转发端下层协议发送处理子流程示意图。
图7是本发明结合DSR协议传输实时视频多媒体业务中的数据转发端 接收处理子流程或视频接收端接收处理流程示意图。
图8是按本发明实现的DSR协议的功能模块框图。
具体实施例方式
首先，针对每一个必须解决的具体问题的处理说明本发明的思想
(-)使用IEEE 802.11 MAC层协议的无线Ad hoc网络中进行实时多媒体 视频传输必须解决的技术问题，包括①减少检测链路失效的开销、增加检 测正确度；②在802.11协议下考虑到无线节点彼此千扰的可用带宽的计算; ③链路失效后的快速处理。
本发明主要针对上述三个问题，提供了以下三种方法和策略(二)自适应 链路失效检测技术，Q无线Ad hoc网络路径可用带宽计算算法，卿支持视 频传输的备用路由机制。
下面就上述三种方法和策略分别进行具体说明
(二)自适应链路失效检测技术
为在无线Adhoc网络中进行视频传输，首先必须要在源节点和目的节 点之间建立一条传输路径，该传输路径需要有满足视频传输速率要求的带宽 可用。在找到这样路径后则可以开始视频流的传输。由于无线信道易受干扰 和较大的误码率，在传输过程中会出现链路断开从而传输路径失效的情形； 为此，需要经常检测是否发生链路失效。当链路失效时需要使用其它的具有 所需带宽资源的传输路径，并将视频流转向这条路径传输。
现有地链路状态检测方法或者使用周期性地发送探测包策略;或者使用对每个发送的数据包加以ACK确认策略。这两种方法都存在检测开销过大 和不准确即误判过多的问题；另外在基于802.11的Ad hoc网络中，发送ACK 或探测包的节点同样和其它节点竟争通道，这给网络带来的负载远比单纯传 输ACK包本身要大。
在本发明的链路传输方法中，上游节点根据反映网络负载状态的参数一 最近收到的ACK的回程时间Round Trip Time值，简称RTT值，以下简写 为ACK-RTT—主动向下游节点请求ACK确认。在网络负载较重时，ACK -RTT值较大，两次请求ACK的时间间隔相对较长，避免了发送ACK节 点去竟争本已繁忙的通道。为避免在网络负载较轻时上游节点频繁向下游节 点请求ACK，算法中设置了一个经验确定的下界值，当ACK-RTT值低于 该下界值时，上游节点不向下游节点请求ACK。判定链路失效的依据为ACK 超时，即ACK-TIMEOUT,该时间也由网络状态决定规定ACK-TIMEOUT为3倍的最近一个ACK - RTT值。
(三)无线Adhoc网络路径可用带宽计算算法，其计算的原理如下
1.无干扰情况
无隐蔽节点即多跳干扰下，802.11单跳饱和状态下存在有稳定的供网络层使用的吞吐率，其值约为物理带宽乘以0.68。通过实际凄t据传送试验-睑证 了该分析结杲的有效性在5.5Mbps物理带宽下，最大饱和吞吐率约为0.68 x 5.5Mbps=3.74Mbps。
2. 存在干扰的情况
存在多跳干扰下网络层可使用的饱和吞吐率下降至0.7Mbps，约为无干 扰下的饱和吞吐率的80% 。
3. 提出的路径可用带宽计算和预留方法
使用MAC提供给网络层的最大稳定吞吐率作为网络层的有效带宽。实 验表明以0.68乘物理的数据率，使用802.11可选的5.5Mbps，较有效的反 映最大稳定吞吐率。
(D定义节点可用带宽为(l- a)x网络层有效带宽-本节点和一跳邻居 节点占用带宽之和。乘以因子(l - a)是为了扣除干扰的影响。在申请人所 作的大量试验中a取为0.2较为准确，当取物理带宽5.5Mbps时，按a取为 0.2扣除干扰影响，网络层可用的最大带宽约3Mbps。
节点占用带宽=节点发送分组的速率=单位时间内平均发送的分组的 长度之和
节点可用带宽=通道有效带宽-本节点和邻居节点占用带宽之和 ②路径可用带宽
在对流内干扰和流间干扰对可用带宽计算的影响做了上述线性处理后， 路径可用带宽可计算如下
设P-(pl,…，pN》代表一条路径，pk(K"N)为路径上的节点，pl为 源节点，pN为目的节点，bk为第k个节点的可用带宽。对跳数《3的路径， 路径可用带宽计算为Bp=min{bk|l《k《N}/N;否则B=min{bk|l《k《N}/4， 除以路径跳数是考虑到流内的干扰，而4跳以后流内干扰变为恒定值。
(四)本发明的备用路由机制是指无线网络在使用一条路径即主路径为有 严格QoS要求的业务传输的同时，始终维护另一条备用路径满足资源要求 的路径，当主路径出现故障时立即将业务转移到备用路径传输，以避免重新 路由导致的较大的延迟和丟包。该机制包括了保证备用路径有效的路径状态探测机制，主路径和备用路径的切换机制。
第二，结合申请人的成功试验具体说明本发明
申请人将上迷技术实际扩展到一类有代表性的Ad hoc网络路由协议一 DSR协议中。在2跳传输范围内，8个无线节点自由组建的无线Ad hoc网 络上，申请人在Linux操作系统中，还应用上述技术设计和实现了一个基于 DSR协议的实验网络，该实验网络也称为试验床，所作的大量试验已验证 了这些技术的有效性，满足在无线Ad hoc网络上的实时视频传输要求，就 申请人:所知，在真实网络上没有和本发明相近的技术。
(-)无线Ad hoc网络中进行视频传输的节点分为视频采集节点，数据 转发节点和视频接收节点。本发明结合DSR协议传输视频业务的具体流程 为视频发送端将视频数据打包，传递到网络协议栈，DSR在截获数据包 之后，进行源路由处理，加入DSR协议的包头，然后在发送出去。视频接 收端收到的数据包在流经网络协议栈的时候，首先被DSR模块截获，去掉 源路由头"DSR协议包头"，交付给上层协议。
(r)本发明的链路质量检测技术主要有以下的5条实现要点
(l)每个节点具有一个属于自己的LAST一ACK一RTT,我们称最近收到的 ACK的RTT值为LAST一ACK一RTT,该LAST—ACK一RTT的对应下限值， 我称为ACK_RTT—BOTTOM,本算法中所有用到LAST_ACK—RTT的地方， 如果LAST—ACK—RTT < ACK—RTT—BOTTOM,则用ACK—RTT—BOTTOM 代替其值进行运算；如果LAST—ACK—RTT 〉ACK_RTT—BOTTOM,则直接 使用其值。
("每个节点维护一张后继节点信息列表Next Hop Information Lis t,简 称NHIList,当要向某一个后继节点发送数据包的时候，首先查询NHIList 中该后继节点的信息，信息中记录有该后继节点的LAST—ACK—RTT值以及 需要向该后继节点请求其回复ACK的时刻NEED_ACK—TIME,如果 NEED—ACK—TIME >当前系统时间，说明还不到向该后继节点请求ACK 回复的时间，于是节点直接将这个数据包发往该后继节点，不作任何其他处 理；但是，如果NEED一ACK一TIME <=当前系统时间，就说明向该后继节点请求回复ACK的时间已经过了或刚好到，于是节点将该数据包的DSR头 部中的新字段need一ack置为1,该字段缺省值为0,表示不需要ACK回复， 表示该数据包需要一个ACK回复，同时，发送节点将该数据包的相关信息 插入到路由维护緩冲区，其前身是"重传緩冲区"，并且设定该数据包对应 的ACK—TIMEOUT=2*LAST—ACK一RTT,还要设定该数据包的ACK超时次 数ACK—TIMEOUT—NUM为0,然后，将NHI List中对应的该后继节点的 NEED_ACK—TIME重新赋值，新的NEED—ACK—TIME =当前系统时间+ LAST—ACK一RTT,最后将该数据包发送出去。
(3) 后继节点收到数据包后，首先检查该数据包的头部中的need一ack字 段的值是否为1,如果不是，则直接对该数据包进行处理，如杲是，则要立 刻发送一个ACK回复给数据包的发送节点，然后再做其他处理。
(4) 当前驱节点收到一个ACK后，会查询路由维护緩冲区，除了将该ACK 对应的数据包信息从緩冲区中删除之外，还会将所有发往该ACK对应的后 继节点的、并且其插入路由维护緩冲区的时间比该ACK对应的数据包还早 的其他数据包信息都给删除，最后，根据该ACK的到达时间和对应数据包 信息插入緩沖区的时间计算出最新的LAST一ACK一RTT值，并用该值去更新 NHI List中对应后继节点的LAST一ACK一RTT字段。
(5) 如果前驱节点的路由维护緩冲区中有数据包信息发生了超时，即、其 对应的ACK超时未归，则将该数据包信息中的ACK—TIMEOUT—NUM字段 的值加1，如果加1后该字段的值小于3,则根据最新的LAST_ACK—RTT 重新将该数据包的ACK—TIMEOUT赋值；如果，ACK—TIMEOUT—NUM的 值在加1后等于了3，则表示该数据包已经超时三次、其对应的后继节点与 本机节点之间的链路已经失效，除了将该数据包信息从路由维护緩沖区中删 除之外，还必须同时把所有发往该数据包对应后继节点的其他数据包信息全 部从路由维护緩冲区中删除，然后，做删除对应路由信息、发送路由错误分 组等操作。
(三)本发明的中提出的无线路由可用带宽计算方法具体实现是围绕着前 面描述的算法原理实现的，为了与上述算法原理实现的功能一致，本发明在 DSR协议基础上加入邻居节点状态交换和更新协议，用来获知邻居节点的
带宽占用信息。
邻居节点占用的带宽从每个邻居节点发出的Hello分组得到。但是Hello 分组的发送周期不能太短也不能太长，短周期内的带宽平均值不一定能准确 反映MAC层稳定的吞吐率，缺少代表性，而且频繁的广播Hello分组还会 造成较大的网络开销。而过长的周期，邻居节点已用的带宽信息又会不准确， 从而造成节点可用带宽计算有较大的误差。鉴于以上原因，我们结合大量的 户外试验，通过实验，我们选取了一个比较合适的周期，设定为5秒。把每 秒采集的本节点发送字节数按5秒的平均值作为该节点的占用带宽并通过 Hello分组广播出去。Hello分组不在网络内洪泛，仅传给一跳邻居节点。收 到Hello分组的节点按存在干扰情形的可用带宽计算方法计算本节点的可用 带宽。
(四)本发明的备用路由机制实现方法是当源节点发出路由请求分组后， 路由请求分组经过中间节点的转发，最终被目的节点收到。目的节点经过计 算后，如果路径的可用带宽大于源节点的业务所请求的带宽，则会向源节点 发出路由应答分组。基于IEEE 802.11 MAC层的Ad hoc网络中可用带宽计 算在前面已有介绍。由于无线Ad hoc网络中路径的多样性，因此源节点会 收到多条通往目的节点的路径所对应的路由应答分组。我们在这些路径中， 选取一条作为主路径，另外一条作为备用路径。选择的标准是设定了一个定 时器，当源节点收到第一个路由应答分组时，启动该定时器，对那些在定时 器规定的时间内返回的路由应答分组所对应的路径，按路径可用带宽的大小 排序，选取可用带宽最大的路径作为主路径，次之的路径作为备用路径。
规定的定时器时间ROUTE_PENDING—TIME长度要适当选取，如果时 间过短，有可能一些路径的路由应答还未返回。时间过长，会影响到多媒体 业务的实时传输，还有可能造成已返回的路由应答中携带的路径信息过期。 通过多次户外实验，我们把ROUTE—PENDING—TIME设为500ms。
如果源节点发起的新业务在路由发现结束后，只是找到了主路径，而没 有找到备用路径，则会周期性的发起路由请求来寻找备用路径，为了避免因 路由请求过多导致的洪泛，并且为了降低网络中传输DSR控制分组的开销， 我们选取的周期必须大于DSR—REQ_TIMEOUT，经过我们多次的试验，把
周期设定为4秒是合适的，因此我们把路由请求的周期设定为4秒。
本发明中备用路径的具体作法是在找到备用路径后，源节点必须按照备 用路径周期性的发送路径探测分組，目的节点收到后，会发出路由探测应答 分组。源节点在指定间隔时间内收到路由探测应答分组后，会确认备用路径 的有效性，所述指定间隔时间的含义是指当前时刻间隔上次收到路由探测应 答分组的时刻大于指定间隔时间，则确认无效，否则有效。在无线Ad hoc 网络中，由于链路的不可靠性，以及较低的带宽，容易造成拥塞，所以单单 一次没有收到探测应答分组不应该认为此备用路径失效，因此我们假定在 连续两次没有收到路由探测应答分组时，认为备用路径失效。
多媒体业务在传输过程中使用主路径，当DSR路由协议中的Ack机制 检测到主路径链路失效后，如果此时存在有效的备用路径，则会使用备用路 径充当主路径，多媒体业务继续使用新的主路径进行传输，而此时DSR须 再次为此多媒体业务的寻找备用路径。
主备用路径的状态切换，具体如图3所示，包括四个状态
31) 主，备用路径均不存在需发送路由请求，该请求对应有3种结果 ①无应答，状态不变；②有一条路由应答，转入状态32);③有二条或以 上路由应答，转入状态34);
32) 主路径存在，备用路径不存在需周期性发送路由请求，同时进行 主路径检测，①主路径有效，收到对应路由应答，转入状态34);②主路 径无效，转入状态31);
33) 主路径失效，备用路径存在将备用路径改为主路径，转入状态 32)
34) 主，备用路径均存在需对备用路径周期性维护，同时进行主路径 检测，①主路径有效，备用路径探测超时，转入状态32);②主路径无效， 转入状态33 )。
最后，补充说明使用本发明技术实现的DSR协议实验床，其结构如图4 所示，包括Li皿x内核和DSR协议处理内核，Linux内核提供其上运行程序 调用DSR协议处理的接口 ， DSR协议处理内核具体实现MAC层数据接收和发送，其内部功能4莫块如图8所示，包括:
1、 路由请求和路由应答实现了主备用路径的选择；
2、 ACK处理实现主路径的检测；
3、 路由探测实现备用路径的维护；
4、 路由错误实现主备用路径的切换；
5、 邻居节点表处理和Hello分组实现邻居节点占用带宽信息的交 换；
6、 定时器队列处理为所有定时器应用提供支持
7、 发送緩冲区管理、重发緩沖区处理和生成DSR处理用于数据传 输和总控制。
利用该DSR协议实验床采用DSR协议传输视频业务的流程，包括视频 发送端的上层多媒体应用程序发送子流程、视频发送端下层协议发送处理子 流程、数据转发端下层协议发送处理子流程以及数据转发端接收处理子流程 和视频接收端接收处理流程，所述视频发送端、数据转发端和视频接收端分 别对应视频采集节点，数据转发节点和视频接收节点，其中
(-)视频发送端上层多媒体应用程序发送子流程，具体如图5所示，包括
510)开始；
520)视频采集，编码；
530)数据包发送到网络协议栈；
540)送入DSR路由模块；
550)判断是否存在满足视频Qos要求的路径，是，进入步骤560)， 否转入步骤561);
561)发送路由请求，开始路由发现过程，返回步骤550);
560)数据包交给底层处理，通过无线网卡发送；
570)结束。
a视频发送端和数据转发端下层协议发送处理子流程，具体如图6所示，包括
610)开始；
620)判断是否为DSR分组，是，进入步骤630),否转入步骤631); 631)交由上层处理，转入步骤660);
630 )判断是否为DSR数据包，是，进入步骤640 )，否转入步骤641 );
641)送入DSR路由才莫块，转入步骤660);
640)修改IP头部源，目的地址；
650)数据包交给底层处理，通过无线网卡发送；
660)结束。
(三)数据转发端接收处理子流程和视频接收端接收处理流程，具体如图7 所示，包括
710)开始；
720)判断是否为DSR分组，是，进入步骤730)，否转入步骤731); 731)交由上层处理，转入步骤770);
730)判断是否发往本地的数据包，是，进入步骤740)，否转入步骤 741 );
741)送入DSR路由模块，转入步骤770);
740)去掉DSR包头；
750)送入网络协议栈；
760)视频包重组，解码，进行视频播放；
770)结束。
以此为底层结合目前的实时视频业务上层应用程序即可实现在无线Ad hoc网络的实时视频业务。
权利要求
1、一种无线Ad hoc网络实时多媒体视频传输方法，其特征在于，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；所述路径中任一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。
2、 根据权利要求1所述传输方法，其特征在于，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 或多条返回给所述源节点。
3、 根据权利要求1或2所述传输方法，其特征在于，在所述步骤1.1)中根据路由请求步骤2.2)返回的一条选取所述主路径，或者根据路由请求步骤2.2)返回的多条中选择二条作为所述主路径和备用路径。
4、 根据权利要求1所述传输方法，其特征在于，所述路径的可用带宽是其中任一节点的可用带宽中最小值除4或小于4的跳数。
5、 根据权利要求1所述传输方法，其特征在于，所迷主路径检测包括步骤5.1) 上游节点以最短间隔或大于所迷最短间隔的上次所迷ACK信号 的回程时间LAST—ACK_RTT为间隔向下游节点发送当前数据包的ACK请求；5.2) 下游节点接收所述数据包并根据所述请求发送对应的ACK信号；5.3) 上游节点根据在指定时间内与一次或多次所述请求对应的所述ACK信号的返回确定节点间链路有效或者不返回的次数超过设定门限确定节点间链路无效；5.4) 根据主路径中任一节点间链路无效判断主路径无效，否则有效。
6、 根据权利要求1所述传输方法，其特征在于，所述备用路径维护检测包括步骤6.1) 源节点通过所述备用路径向目的节点发送指定探测数据包接收的ACK请求；6.2) 源节点根据目的节点连续超时未响应所述ACK请求的次数判断所述备用路径的有效性。
7、 根据权利要求1所述传输方法，其特征在于，所述步骤1.2)检测到所述主路径失效，将所述备用路径改为主路径，再根据路由请求重新选取备用路径。
8、 根据权利要求1或7所述传输方法，其特征在于，所述重新选取 是按一定时间间隔周期进行直至选择成功。
9、 根据权利要求8所述传输方法，其特征在于，所述时间间隔是3 ~ 5秒。
10、 根据权利要求1所述传输方法，其特征在于，该传输方法还包括 实时多媒体视频传输结束后释放所述主路径和备用路径。
全文摘要
本发明涉及一种无线Ad hoc网络实时多媒体视频传输方法，包括依路由请求选取可用带宽满足多媒体视频传输质量要求的一或多条路径作为主路径或主和备用路径；其中节点可用带宽＝(1-α)×网络层有效带宽-本节点和邻居节点占用带宽之和；利用主路径传输实时多媒体视频，同时依主路径失效的检测结果切换到备用路径进行传输，并依备用路径的无有进行重新选取或维护检测并依其失效的维护检测结果再重新选取；主路径的检测是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链路及主路径有效性。以此为基础实现实时视频业务。
文档编号H04L12/24GK101174978SQ20061014989
公开日2008年5月7日 申请日期2006年10月31日 优先权日2006年10月31日
发明者向继东, 志 廖, 张连芳, 窦志斌 申请人:中兴通讯股份有限公司