第二章 背景與相關研究
2.4 相關方法評述
在 VANET 中,有多種路由協定可以讓使用者搜尋到 Internet Gateway,其中 包含確實以車輛與 Internet Gateway 通訊所作設計如文獻[13],以及以車輛與車輛 通訊所作設計,如文獻[28]。此節,本論文將介紹相關研究。並且在第五章實驗 模擬各方法在 VANET 中之路由效能。
2.4.1 AODV
Ad hoc On-Demand Distance Vector( AODV )[20]協定是一個即時路由協定,
當環境中節點需要傳送資料時,才會開始搜尋其與目的端的之路徑。所以,節點 只會維護其與目前通訊之目的端路徑的路由表。而每一條路徑欄位包含了 Destination IP Address、Next Hop、Hop Count 以及 Lifetime。其中,此協定由兩 機制所組成:
路徑搜尋:當節點需要一條路徑傳送資料時,其會先廣播路徑請求訊息 ( RREQ ),並會設定一時間等待路徑回覆訊息( RREP )。當某一節點收到路 徑請求訊息( RREQ )時,會在其路由表中建立其與來源端的路徑返回欄位。
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然後,此節點會檢查是否已收過從同樣的 IP Address 所傳過來,並且相同 RREQ ID 的路徑請求訊息( RREQ )。若是,路徑請求訊息( RREQ )已經收過,
那麼此節點將會把此路徑請求訊息( RREQ )丟棄。如果此路徑請求訊息 ( RREQ )未收到過,那麼節點將繼續遞送至周遭節點,直到找到目的端。當 目的端節點收到路徑請求訊息( RREQ )訊息後,便會回傳路徑回覆訊息 ( RREP )至來源端。如此,路徑搜尋成功。
路徑維護:當路徑斷線時,斷線節點會廣播路徑錯誤訊息( RRER ),此訊息 欄位包含所有斷線節點的 IP Address,以知會這些節點路徑已斷線。然後,
各斷線節點搜尋其自身之路由表看是否有替代連線。沒有的話,重新廣播路 徑請求訊息( RREQ )訊息。
2.4.2 GPSR
在無線網路中,來源端和目的端通訊可能需要多個 Hops 才能完成。而此篇 文獻[28]提出一 Greedy Perimeter Stateless Routing algorithm( GPSR ),利用下一個 轉送節點和目的端的距離來決定下一個轉送節點。此篇文獻之所以會比 AODV 協定更適合於 VANET 中,是因為 GPSR 是以座標決定下一個轉送節點,而現在 每台車上幾乎都配有一台 GPS,所以 GPSR 比 AODV 更適合於 VANET 中。而 Greedy Perimeter Stateless Routing algorithm( GPSR )主要由兩個機制所組成:
Greedy Forwarding : 在 此 機 制 中 , Greedy Perimeter Stateless Routing algorithm( GPSR )協定所挑選的下一個節點為在此節點通訊範圍內,離此節 點最遠的節點。此動作重複,直到封包到達目的端。如此一來,可以形成區 域最佳化,使來源端與目的端的 Hop 數為最少,此機制挑選下一個節點如 Figure 2.5[28]。在 Figure 2.5 中,來源端 x 要傳送資料到目的端 D。而在來 源端 x 的通訊範圍中,y 為與目的端最近之節點。固在 Greedy Forwarding 機制中,y 為最佳的下一個傳送節點。
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Perimeter Forwarding:當來源節點與目的端的距離比所挑選之下一個節點與 目的端的距離還短,或是幫忙遞送資料之節點離開通訊範圍,就代表遇到 void 區域,此時 Perimeter Forwarding 機制啟動,如 Figure 2.6[28]。在 Perimeter Forwarding 機制中,y 節點會向右逆時鐘遞送資料,所以又稱右手定律。
Figure 2.5:Greedy Forwarding 機制[28]
Figure 2.6:Perimeter Forwarding 機制[28]
2.4.3 AODV+
越來越多的 MANET 使用者需要連上 Internet 取得服務,而其中之管道便是 透過 Internet Gateway 做為橋梁。因此,MANET 中使用者在連上網路前,必須 先找到一條與 Internet Gateway 連線的路徑。所以,Internet Gateway 的搜尋機制 是必要的。此篇文獻[13]改善 Ad hoc On-Demand Distance Vector( AODV ) [20]協 定,制定三種 Internet Gateway 搜尋方式,以有效搜尋到 Internet Gateway 進而讓 MANET 中使用者連上 Internet。而 AODV+[13]所制定的三種 Internet Gateway 搜
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尋機制包含:
Proactive Gateway Discovery:此搜尋方式藉由 Internet Gateway 週期性廣播 Internet Gateway advertisement ( GWADV )訊息所啟動。而 Internet Gateway advertisement ( GWADV )訊息的廣播週期將參考文獻[29][30],以避免整個 VANET 中不必要的控制訊息氾濫。
Reactive Gateway Discovery:此搜尋方式,藉由需要連上網路節點,主動廣 播路徑請求訊息( RREQ )訊息,以尋找與 Internet Gateway 的路徑。其運作 模式與原有 AODV 機制相同。
Hybrid Gateway Discovery:此種搜尋機制為結合以上兩種搜尋機制。
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