An Improved AODV Routing Protocol for VANETs

北慕城南 提交于 2019-12-03 15:14:00

用于车载Ad Hoc网络基于改进AODV协议的方法

作者:丁犇(上海交通大学)

  由于MANET、VANET两种网络的特性不同,AODV协议直接应用于VANET时性能较差。这篇论文对MANET中的AODV路由协议提出优化策略,在路由发现和路由选择过程中进行了两步优化,提高了路由稳定性,降低了开销。

  论文内容分为四个部分。第一部分简介:介绍了VANET、MANET的异同和概括了这个AODV的优化策略。第二部分介绍AODV,第三部分阐述改进的AODV协议。第四部分对改进的协议进行性能分析。

一、AODV路由协议

  它是一种响应式按需协议。AODV路由协议并不时刻维护所有的路由,当有要发送的包时,路由发现过程才被调用,因此,它可以显著减少开销。AODV的主要优点是使用序列号来保证路由的新鲜度,是一个无环的拓扑。AODV路由协议由路由发现、数据传输和路由维护三个过程组成。  

  当源节点希望向其路由表中没有路由的目标节点发送数据包时,将调用路由发现过程。源节点广播RREQ,当目的节点收到路连接请求RREQ,发送RREP至源节点。在路由发现阶段之后,开始数据传输阶段,源节点将使用所选路由将数据包传输到目标节点。由于节点的可移动性,一些节点可能会移出无线电通信范围,导致链路中断,从而导致传输过期。如果发生这种情况,将调用路由维护过程来修复损坏的路由或寻找到目标节点的新路由。

  存在的问题:①路由发送阶段,网络的大部分节点发送RREQ,这导致了较大的路由开销和带宽消耗。②一个源节点通常会找到到目标节点的多个路由,它将选择一个具有最新序列号或最少跳数的路由。然而,该路由可能不会持续足够长的时间来完成数据包传输,特别是在高度动态的vanet中。

二、改进的AODV路由协议

  影响路由稳定的主要因素有车辆的行驶速度和行驶方向。在改进的AODV路由协议中,我们希望使路由更稳定,开销降低。因此,我们进行了两个步骤的优化来实现这一目标。

第一步:在路由发现阶段选择链接更稳定的节点:

  首先,源节点获取其邻居的速度和方向信息,然后利用公式(1)计算其与所有邻居之间的链路权值。

 

   通过计算,源节点获得它与所有邻居之间的链接权值。速度相近,方向相同的两辆车连接会更加稳定。链路越小,链路越稳定。在第一步优化中,在路由发现阶段,将RREQ包发送到节点的各个部分,由于这些节点的链路更稳定,所以选择这些节点。与此同时,避免了向整个网络广播RREQ包,相应减少了流量

 第二步:在路由选择过程中选择最稳定的路由

   当源节点获得目的地节点的多条路由后,会选择一条更稳定的路由来传输数据包。我们通过两个策略以使路线更稳定。

  (1)策略一:使用路由过期时间(RET)

  (2)策略二:利用总路径权值

 

 

 

  

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