VANETs路由综述

Survey on routing in vehicular Ad hoc networks

作者：徐会彬（同济大学），夏超（上海师范大学）

论文主要总结分析了各个路由协议。

一、基于连通路由

　　最简单的连通式路由就是泛洪。适用范围：对于交通告知消息且节点数量较小时；所有节点均在收发器的通信范围内；网络拓扑结构动态变化缓慢以及交通密度不高的环境。缺点：对于单 播消息，消息的目的节点只有一个，泛洪就不再适用，且对于节点数量较大时，大量的节点同时广播数据包，导致频繁信道竞争、数据包的碰撞，引起广播风暴。

　　城市多跳广播路由机制。根据车辆通信范围和密度迭代等将道路分段，而后交替地采用定向广播和交叉口广播转发数据包。，缺点：如何根据车辆密度将道路分段，同时由于车辆密度具有的动态性，车辆密度的统计值一定滞后于其变化，因此，快速实时统计车辆密度成为制约路由性能的一个重要参数。

　　通过信标消息获取邻居节点信息。当节点收到广播数据包后，节点判断与其邻居节点相比自身是 否是最优的转发节点，如果是最优的转发节点，节点继续广播 数据包。

　　CAID（context-adaptive information diffusion）路由方案，其基本思想是节点先计算邻节点与其持有的数据包之间的相关性，然后向邻节点转发相关性大的数据包。相关性蕴涵了数据包、车辆等信息，通过相关性，计算数据包的传输效率，节点据此为数据包分配通信资源。

 

二、基于移动预测路由

　　基于移动预测路由，就是通过节点移动速度、移动方向、距离等数据去建立路由。节点移动性是影响网络稳定性能的重要因素。通过获取潜在链路的信息，可有效地避开不稳定以及即将失效的链路。优点：在交通正常稳定情况下（如无交通堵塞），采用移动预测路由协议性能良好；能比较可靠地传输数据包，时延较低。缺点：不适宜于交通堵塞情况；是其额外的通信开销大；普适性较差（因为当车辆在高速移动时， 车辆的信息呈瞬时性，这就要求车辆具有快速计算能力才能实时统计预测信息）。

 

三、基于基础设施路由

 　　频繁的网络分割问题导致VANETs连通的不稳定。借助于路边基础设施 RSU并结合节点 （车辆）上的车载单元OBU提供可靠的数据传 输路线，以解决VANETs连通性问题。RSU用做固定可靠的节点，并由RSU组成为具有高带宽、低时延以及低误码率主干链路。当两节点之间的链路断裂， RSU将采用存储转发策略处理数据包。尽管这类算法数据传输可靠，但其均存在一定的局限性，很难准确地建立空间模型，而且没有将车辆网络社会行为的规 律性特征综合考虑；同时，基础设施的部署耗资较大，难以应用 于大规模环境中。

 

四、基于地理位置路由

　　通过目标节点以及邻居节点的位置信息建立路由， 避免了额外的路由发现阶段，同时，基于地理位置路由协议使用贪婪算法由源节点向目的节点发送信息包。

 

五、基于概率的路由

　　通过分析两节点之间的无线链接在一定时间 内存在的可能性，或已存在的链接在一段时间后仍然未断裂的可能性，并用概率描述其可能性。

基本概率的路由适用于特定条件的交通，如果此条件不满
足，路由协议性能下降甚至数据包大量丢失。另一个缺陷就是 对于特定的两个节点，基于概率的路由所选择的路由不是最优解，主要因为此方案的判断依据是基于某一事件发生概率而不 是准确的真实值。