基于無線多跳網(wǎng)絡(luò)的混合路由視頻傳輸技術(shù)介紹

　　為了對算法進行驗證， 在Windows 平臺下利用C/C++語言編寫了無線多跳網(wǎng)絡(luò)仿真程序，實 現(xiàn)了傳統(tǒng)路由(AODV)[6]、機會路由(ExOR)、混合路由3 種協(xié)議。無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)基于802.11 b，網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖2 所示，A 為源節(jié)點，E 為目標節(jié)點。視頻采用MPEG-4 標準，每秒25 幀，其中有1 幀為I 幀，視頻碼率為220 Kbit/s。為了對3 種方法進行公平的比較，采用以下方法：1)傳統(tǒng)路由對I 幀進行差錯重傳。2)每1 s 的視頻作為一個批次發(fā)送，為了保證視頻的連續(xù)性，每1 s 時間到時,無論當前批次的數(shù)據(jù)包是否傳送完畢，都開始下個批次的傳送。3)用報文投遞率(PDR)來衡量效果，考慮到視頻數(shù)據(jù)的特殊性，規(guī)定若I幀沒有收到，由于其他P 幀無法解碼，則報文投遞率為0，即當前1 s 的數(shù)據(jù)丟失;若I 幀收到，報文投遞率為收到幀數(shù)/總幀數(shù)。

　　圖2 實驗仿真網(wǎng)絡(luò)拓撲圖(直線上的數(shù)字是鏈路分組傳遞率)

　　實驗結(jié)果如圖3 所示， 傳統(tǒng)路由雖然可以保障I 幀的傳送，但由于端到端吞吐量較差，因此總的報文投遞率較低，影響視頻收看質(zhì)量。機會路由端到端吞吐量高，報文平均投遞率高，但由于內(nèi)在的調(diào)度機制使得某些時間I幀丟失，導致視頻無法播放，影響了視頻播放的連續(xù)性。

　　圖3 3 種方式傳輸視頻結(jié)果比較

　　而混合路由的平均報文投遞率遠高于傳統(tǒng)路由， 與機會路由相差不多，但可以有效減少I 幀的丟失，保障了視頻播放的連續(xù)性。

　　5 小結(jié)：

　　無線多跳網(wǎng)絡(luò)中機會路由的端到端吞吐量遠高于傳統(tǒng)路由，但由于機會路由內(nèi)在的調(diào)度機制，單獨利用機會路由傳輸視頻會產(chǎn)生I 幀丟失的問題， 并嚴重影響視頻傳輸質(zhì)量。筆者提出了一種將I 幀和P 幀分別利用傳統(tǒng)路由和機會路由傳輸?shù)姆椒ǎ?獲得較高的報文投遞率并降低了I 幀的丟失率， 取得了比單獨利用傳統(tǒng)路由或機會路由更好的性能。