唐 欣,全劉輝,莫永華,周 斌
(桂林電子科技大學信息科技學院,桂林 541010)
隨著城市車輛數量的激增,交通堵塞和事故成為急需解決的社會問題。同時,越來越多的車輛配置了車載無線收發(fā)設備,通過移動自組網和蜂窩網技術建立智能交通車載網絡,能有效地緩解城市交通問題,使得車載機會網絡的研究和應用成為相關行業(yè)和學者研究熱點[1-3]。車載機會網絡作為移動自組織(Mobile ad hoc network,MANET))網絡的重要分支,其具有獨立組網、無中心、自組織、多跳、動態(tài)拓撲、生存時間限制等特點,其中網絡數據的路由策略在信息的分發(fā)與傳輸方面扮演著重要作用,因此,分析和研究現有MANET網絡的路由協(xié)議和路由策略對研究符合車載機會網絡路由協(xié)議顯得尤為重要。
為分析和研究現有MANET網絡的路由協(xié)議和路由策略,本文主要對MANET網絡中常用AODV、DSR、DSR、GRP四種路由協(xié)議進行簡單介紹。具體分析如下:
(1)AODV路由協(xié)議
AODV路由協(xié)議是按需平面距離矢量路由協(xié)議,是一種常見的Ad Hoc路由協(xié)議。該協(xié)議的核心是AODV路由算法,主要包括路由發(fā)現、維護路由兩大部分,且具備算法可擴展性,同時執(zhí)行AODV的路由協(xié)議的節(jié)點會進行路由維護操作來保證路由信息的可靠性等優(yōu)點,因此AODV路由協(xié)議是MANET中常用的路由協(xié)議
(2)DSR路由協(xié)議
DSR路由協(xié)議是一種動態(tài)源路由協(xié)議。使用DSR路由協(xié)議的源節(jié)點的動態(tài)性可以很好地適應網絡拓撲結構的變化,此協(xié)議可以動態(tài)做出反應,且對路由路徑發(fā)現上所需要的網絡資源較少,DSR協(xié)議最突出的優(yōu)點:不需要定期執(zhí)行路由發(fā)現和維護過程,降低了網絡開銷。
(3)DSR路由協(xié)議
OLSR路由協(xié)議是優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由。其通過計算路由跳數來決定那條路徑為最佳路徑,該協(xié)議特別適用于大型密集網絡。OLSR路由協(xié)議作為先驗式路由協(xié)議,會定期向周圍節(jié)點發(fā)送數據包不斷更新自己的路由信息,使得采用OLSR的節(jié)點在大型網絡里應用會得到很好地網絡性能,網絡延遲較低,整體性能較好。
(4)GRP路由協(xié)議
GRP路由協(xié)議是一種新型按照地理位置信息收集的反應式路由協(xié)議。該協(xié)議主要是通過基于定位技術如同網格定位服務(GLS)來獲取位置信息從而建立路由信息,再通過網格劃分和定位來進行執(zhí)行路由位置、數據包轉發(fā)和位置信息維護。GRP路由具有很好的網絡傳輸安全性和抵御突發(fā)問題的能力,且路由性能受節(jié)點移動性的影響比較小。
本文選用OPNET網絡仿真軟件作為本次路由協(xié)議分析和研究的測試平臺,在Wireless LAN 無線局域網下對比各路由的性能,主要從端到端平均延遲(Delay)、吞吐量(Throughput)三個方面對AODV、DSR、DSR、GRP四種路由協(xié)議進行仿真與對比分析。
圖1 端到端時延
圖2 吞吐量
如圖1所示,在仿真開始階段GRP路由協(xié)議與OLSR路由協(xié)議網絡延遲最低,且兩種路由協(xié)議相差不大,但在一段時間之后OLSR路由協(xié)議網絡時延方面表現最好。GRP路由協(xié)議雖然是反映式路由協(xié)議作為地理位置定位的路由協(xié)議,網絡延遲方面也表現較好。如圖2所示,在網絡流量吞吐量方面,當網絡仿真進行到穩(wěn)定時,AODV路由協(xié)議的網絡吞吐量最好??梢钥闯鰺o論在節(jié)點移動場景還是在節(jié)點固定場景中,AODV路由協(xié)議在網絡中的網絡吞吐量都表現最好,高于其他三種網絡路由協(xié)議。
針對當前車載網絡數據的分發(fā)面臨的數據擁塞等問題,本文對AODV、DSR、OLSR及DSR四種路由協(xié)議進行了對比仿真實驗,實驗結果表明AODV路由協(xié)議在網絡中的網絡吞吐量都表現最好,但端到端時延相比其他路由協(xié)議存在較大差距,因此,在設計采用AODV路由協(xié)議作為車載機會網絡的路由策略時,應當對其在端到端時延方面進行改進和優(yōu)化,實現車載機會網絡數據的高效傳輸與分發(fā)。