车载机会网络路由协议分析与研究

唐 欣，全刘辉，莫永华，周 斌

（桂林电子科技大学信息科技学院，桂林 541010）

1 引言

随着城市车辆数量的激增，交通堵塞和事故成为急需解决的社会问题。同时，越来越多的车辆配置了车载无线收发设备，通过移动自组网和蜂窝网技术建立智能交通车载网络，能有效地缓解城市交通问题，使得车载机会网络的研究和应用成为相关行业和学者研究热点[1-3]。车载机会网络作为移动自组织（Mobile ad hoc network，MANET））网络的重要分支，其具有独立组网、无中心、自组织、多跳、动态拓扑、生存时间限制等特点，其中网络数据的路由策略在信息的分发与传输方面扮演着重要作用，因此，分析和研究现有MANET网络的路由协议和路由策略对研究符合车载机会网络路由协议显得尤为重要。

2 MANET的路由协议

为分析和研究现有MANET网络的路由协议和路由策略，本文主要对MANET网络中常用AODV、DSR、DSR、GRP四种路由协议进行简单介绍。具体分析如下：

（1）AODV路由协议

AODV路由协议是按需平面距离矢量路由协议，是一种常见的Ad Hoc路由协议。该协议的核心是AODV路由算法，主要包括路由发现、维护路由两大部分，且具备算法可扩展性，同时执行AODV的路由协议的节点会进行路由维护操作来保证路由信息的可靠性等优点，因此AODV路由协议是MANET中常用的路由协议

（2）DSR路由协议

DSR路由协议是一种动态源路由协议。使用DSR路由协议的源节点的动态性可以很好地适应网络拓扑结构的变化，此协议可以动态做出反应，且对路由路径发现上所需要的网络资源较少，DSR协议最突出的优点：不需要定期执行路由发现和维护过程，降低了网络开销。

（3）DSR路由协议

OLSR路由协议是优化链路状态路由。其通过计算路由跳数来决定那条路径为最佳路径，该协议特别适用于大型密集网络。OLSR路由协议作为先验式路由协议，会定期向周围节点发送数据包不断更新自己的路由信息，使得采用OLSR的节点在大型网络里应用会得到很好地网络性能，网络延迟较低，整体性能较好。

（4）GRP路由协议

GRP路由协议是一种新型按照地理位置信息收集的反应式路由协议。该协议主要是通过基于定位技术如同网格定位服务（GLS）来获取位置信息从而建立路由信息，再通过网格划分和定位来进行执行路由位置、数据包转发和位置信息维护。GRP路由具有很好的网络传输安全性和抵御突发问题的能力，且路由性能受节点移动性的影响比较小。

3 MANET网络的路由协议仿真与分析

本文选用OPNET网络仿真软件作为本次路由协议分析和研究的测试平台，在Wireless LAN 无线局域网下对比各路由的性能，主要从端到端平均延迟（Delay）、吞吐量（Throughput）三个方面对AODV、DSR、DSR、GRP四种路由协议进行仿真与对比分析。

图1 端到端时延

图2 吞吐量

如图1所示，在仿真开始阶段GRP路由协议与OLSR路由协议网络延迟最低，且两种路由协议相差不大，但在一段时间之后OLSR路由协议网络时延方面表现最好。GRP路由协议虽然是反映式路由协议作为地理位置定位的路由协议，网络延迟方面也表现较好。如图2所示，在网络流量吞吐量方面，当网络仿真进行到稳定时，AODV路由协议的网络吞吐量最好。可以看出无论在节点移动场景还是在节点固定场景中，AODV路由协议在网络中的网络吞吐量都表现最好，高于其他三种网络路由协议。

4 结束语

针对当前车载网络数据的分发面临的数据拥塞等问题，本文对AODV、DSR、OLSR及DSR四种路由协议进行了对比仿真实验，实验结果表明AODV路由协议在网络中的网络吞吐量都表现最好，但端到端时延相比其他路由协议存在较大差距，因此，在设计采用AODV路由协议作为车载机会网络的路由策略时，应当对其在端到端时延方面进行改进和优化，实现车载机会网络数据的高效传输与分发。