Page 30 - 网络电信2018年3月刊下
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光    通    信

                先应式路由又可以称作主动路由，车联网中的车辆节点和                        传输范围内有车辆 V1、V2、V3、V4 可以作为数据转发的节点，
            路侧单元需要周期性地更新路由表中的路由信息，在数据传输                          D 与 V4 之间的距离远远小于 D 与 V1、V2、V3 之间的距离，因此
            之前，网络拓扑结构的信息就已经确立了，一旦有信息传输的                          V4 是其中最接近 D 的一个车辆节点，基于 GPSR 的贪婪转发算法，
            请求，可以立刻策划一条连通路径，信息的实时传输得到了满足，                        源节点 S 选择车辆 V4 作为下一个转发节点，同理，V4 再选 V5
            但这是以系统的网络开销为代价的，路由信息的周期性交换使                          作为下一个转发节点，最后把数据传输到目的节点 D。
            得开销变得很大。经典的先应式路由协议是 DSDV(destination-                    如图 8 所示，源节点 S 要发送信息到目的节点 D，S 基于
            sequenced distance vector routing) 路由协议，DSDV 是目的     GPSR 的贪婪转发算法，选择传输范围内最接近 D 的车辆 V3 作
            节点序列距离矢量路由协议，基于贝尔曼 - 福特算法                  [27] ，车联  为转发节点。V3 的信息传输范围包括整个虚线圆，在其传输范
            网中的节点需要定期向邻居节点发送最新的路由信息，实时性                          围内有两个可以进行信息转发的车辆节点，但是无论是 V5 还是
            比较高，但是网络开销比较大。                                       V6，它们与 D 之间的距离都要大于 V3 与 D 之间的距离，此时
                反应式路由又可以称作被动路由，在没有数据传输请求                         GPSR 的贪婪转发方式失效，这时候要利用 GPSR 的周边转发方式
            的情况下，车辆节点和路侧单元不需要更新拓扑的路由信息，                          选择下一个转发节点，周边转发方式利用“右手法则”寻找下
            只有当数据包准备传输的时候，才会去设计一条适宜的连通路                          一个转发节点，因此 V3 选择的下一个转发节点为 V5。V5 在选
            径。与先应式路由相比，反应式路由降低了网络开销，提高了                          择节点的时候依旧可以优先考虑贪婪转发方式，经过多次单跳
            系统的吞吐量，但同时它也不具有先应式路由实时性高的优点，                         连通，最后把数据传输给目的节点 D。
            可靠性比较低 [28]。经典的反应式路由协议有 DSR(dynamic
                                                                  图 8 周边转发
            source routing) 路由协议和 AODV(ad hocon-demand distance
            vector  routing) 路由协议。DSR 是动态源路由协议，源节点独
            自负责策划一条连通路径并生成数据头信息放在数据包中，网
            络拓扑的快速变化会影响其路由缓存的质量；AODV 是按需距离
            矢量协议，采用逐跳转发的方式，当前节点中只记录了下一节
            点的信息，车辆的快速移动会导致连接中断。
                混合型路由    [29]  同时结合了先应式路由协议高时效和反应式
            路由协议低开销的优点，可以根据具体的场景做出合适的选择，
            更具有优越性。
                1.2 基于位置的路由
                在基于位置的路由协议中，数据包从信源出发，经过若干
            个单跳连通到达信宿，每个节点只需知道自己的位置、周围结
            点的位置以及信宿的位置就可以了，提高了数据转发的效率。
            GPSR(greedy perimeter stateless routing) 路由协议 [30] 是
                                                                     现在的车上都装有先进的 GPS 定位系统，车辆很容易就可
            基于位置路由协议中最为著名的协议之一，全称贪婪周边无状
                                                                 以获取自己的位置信息和交通环境的详细地图，5G 基站的精确
            态路由协议，每一次信息转发都要寻找最接近目的地的那个节
                                                                 定位还克服了 GPS 系统易受天气影响           [31] 、网络脆弱的缺点，因
            点，使得整个传输过程的功率最小化。GPSR 中主要有两种转发
                                                                 此 GPSR 与 AODV、DSDY、DSR 相比，更适合于车辆高速移动，网
            方式：贪婪转发和周边转发，下面就这两种转发方式进行具体
                                                                 络拓扑快速变化的车联网。
            的阐述。
                                                                     Lochert 等  [32]  考虑到无线电障碍对基于位置路由的负
                如图 7 所示，源节点 S 要发送信息到目的节点 D，在 S 的
                                                                 面影响，对 GPSR 路由协议进行了改进，提出了 GPCR(greedy
             图 7 贪婪转发
                                                                 perimeter  coordinator  routing) 路由协议，缓解了无线电障
                                                                 碍的负面影响，且利用分层的思想，解决了由于车辆之间距离
                                                                 过大而造成的连通性问题。Jerbi 等          [33]  提出了另一种改进的路
                                                                 由协议，即 GyTAR(improved greedy traffic aware routing)
                                                                 路由协议，在进行贪婪转发的同时，还会考虑邻居节点的移
                                                                 动速度，优化对下一跳转发节点的选择。Shafiee 等                 [34]  提出
                                                                 了一种连通性感知最小延迟路由 CMGR(connectivity-aware
                                                                 minimum-delay geographic routing)，在车辆稀疏的场景中，
                                                                 以最大化连通性为目标选择路径；在车辆密集的场景中，在确
                                                                 保连通性的基础上，选择延时最小的路径。Ghafoor 等                  [35]  提
                                                                 出一种基于位置的路由协议 ACAR(anchor-based  connectivity
                                                                 aware  routing)，它包含贪婪转发和携带 - 存储转发两种转发
                                                                 方式，可以根据具体的网络状况选择合适的转发方式，提高了


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