مقایسه پروتکل های مسیر یابی تک مسیره در مقابل پروتکل های مسیر یابی چندگانه برای انتقال تصویر در شبکه های حسگر بی سیم چند رسانه ای

چکیده

برنامه های کاربردی شبکه های حسگر بی سیم چندرسانه ای (WMSN) به ارتباطات چند رسانه ای قوی نیاز دارند. بنابراین، در برنامه های WMSN، برای بررسی چالش های ارتباطات چند رسانه ای رسیدگی، بهره وری انرژی مورد نظر و اهداف قابلیت اطمینان، باید از مکانیسم های خاصی استفاده شود. با این وجود، پروتکل های ارتباطی موجود برای چالش های ارتباطی و اهداف مورد نظر مناسب نیستند. در این رابطه، می توان بواسطه پروتکل های مسیریابی آگاه از کیفیت خدمات (QoS)، از مکانیسم های خاص اولویت بندی، برآورد ارتباطات – کیفیت و انتخاب مسیرچندگانه استفاده نمود و به قابلیت اطمینان مورد نظر رسید و الزامات برنامه های WMSN را بتاخیر انداخت.
در این مطالعه، برای تعیین قابلیت های اطمینان مختلف برای بسته های تصویر و انتقال تصویر در WMSNها ، روش جدیدی پیشنهاد شده است. با استفاده از این اولویت بندی، بالاترین اولویت به بخش های مهم یک تصویر اختصاص می یابد و در طول انتقال داده ها اولویت دارند. عملکرد پروتکل های مسیریابی تک مسیره و پروتکل های مسیریابی چندگانه آگاه ازQoS برای برنامه های انتقال تصویر مبتنی بر WMSNبه منظور ارزیابی روش پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته است. علی الخصوص، انتقال تصویر در مسیریابی تک مسیره و مسیریابی چندگانه بر حسب اوج نسبت سیگنال به نویز (PSNR)، میانگین تاخیر، قابلیت دسترسی و کنترل سربار، مورد تجزیه و تحلیل قیاسی قرار گرفته اند. همانطور که در این مطالعه توسط نتایج ارزیابی عملکرد اثبات شده، مسیریابی چندگانه از نظر قابلیت اطمینان بهتر از مسیریابی تک مسیره می باشد. از سوی دیگر، در بارهای ترافیکی بالا، ممکن است مسیریابی چندگانه بر حسب تاخیر ناشی از سربار مربوطه، به شدت بد عمل کند.

Abstract

Wireless multimedia sensor network (WMSN) applications require strong multimedia communication competence. Therefore, in WMSN applications, it is necessary to use specific mechanisms in order to handle multimedia communication challenges and address desired energy efficiency and reliability goals. Nevertheless, the existing communication protocols are not suitable for the communication challenges and the desired goals. In this respect, specific mechanisms for prioritization, link-quality estimation and multi-path selection can be employed by quality of service (QoS)-aware routing protocols to meet the reliability and delay requirements of WMSN applications.

In this study a novel approach is proposed to set different reliability values for image packets for image transmission in WMSNs. Using this prioritization, important parts of an image are assigned high priority and take priority during data transmission. In order to evaluate the proposed approach, the performance of single-path and multi-path QoS-aware routing protocols has been investigated for WMSN-based image transmission applications. Specifically, comparative performance analysis of single-path routing and multi-path routing in image transmission have been conducted in terms of peak signal-to-noise ratio (PSNR), average delay, reachability, and control overhead. As proven by the results of the performance evaluations in this study, multi-path routing is better than single-path routing in terms of reliability. On the other hand, at high traffic loads, multi-path routing may perform worse in terms of delay due to its associated overhead.