多媒体无线传感器网络中地理路由算法研究

地理路由是最有希望解决多媒体无线传感器网络路由问题的技术之一，间接影响网络的生命周期和应用范围。现有地理路由算法主要集中于研究如何使单包传输时的路由性能最优，并未联合信源特征进行路由算法设计。课题首先提出多媒体无线传感器网络数据流的参数化建模；接着提出适用于大数据量的多媒体无线传感器网络的渐进优化地理路由算法，它不再以路由一个数据包的路由性能作为设计目标，而是将一次会话中所有交互数据包作为整体，使得平均每包传输的路由性能最优。最后，针对多媒体传感器网络中数据对延时、可靠性和同步性等要求的多样化，提出基于代价的人机交互地理路由算法，增强算法QoS的灵活性。课题的研究成果将为多媒体无线传感器网络提供一定的理论支持并产生一定工程应用价值。

本项目围绕多媒体无线传感网络路由涉及的MAC、传输和信号处理展开，以降低网络能耗、提高网络吞吐量等为技术参数目标，深入分析了多媒体传感器网络中的数据流特征与处理、路由中QoS和传输等问题。. 针对网格结构和蜂窝结构的网络，分别设计了高效节能的地理路由协议，降低网络能耗；设计了一种分层的AODV路由算法，减少包交换量和延时；针对传感网中目标地理位置跟踪设计了新的无迹平滑滤波器，提高目标跟踪精度；设计了适合多媒体数据的同步MAC和异步MAC协议，有效降低网络能耗，提高QoS；设计了适合多媒体无线传感器网络的基于图论MIMO传输、异构MIMO传输、分簇算法和MIMO-OFDM系统分析方法，提高网络吞吐量。另外，还针对传感网中的多媒体数据，系统研究了压缩感知中测量矩阵的设计，为结题后的扩展研究做好初探工作。. 共发表17篇学术论文，申请国家发明专利5项，其中授权2项；培养10名硕士研究生；10人次参加国内外学术交流。项目经费开支合理。相关研究成果正逐步应用于物联网行业中。