1.1 研究背景
傳 統 方 式 要 使 車 輛 具 備 網 路 的 功 能 ， 必 須 要 透 過 基 地 台 的 輔 助 ， 利 用 GPRS、GSM、W-CDMA、HSDPA、WiMAX 或 是 LTE（Long Term Evolution）
等 無 線 通 訊 技 術 來 達 成 ， 此 種 通 訊 型 態 屬 於 有 基 礎 建 設 的 無 線 網 路
（Infrastructures Wireless Network）環境。而 近 年 來，隨 著 車 用 環 境 無 線 存 取 技 術 / 專 用 短 程 通 訊 技 術 （ Wireless Access in Vehicular Environments/Dedicated Short-Range Communications， WAVE/DSRC）的發 展[1]，以 及 相 關 通 訊 協 定 （IEEE 802.11p，IEEE 1609）的訂定之下，車 載 網 路 （Vehicular Network）的 技 術 也 漸 趨 成 熟 [2]。
車 載 網 路 可 以 透 過 車 上 設 備（ On Board Unit，OBU）與 路 側 設 備（ Road Side Unit， RSU）， 建 立 車 輛 對 路 側 設 備（ Vehicle to Roadside，V2R）的 通 訊 或 車 輛 間 （ Vehicle to Vehicle， V2V） 通 訊 。 如 圖 1 所 示 ， 透 過 V2R 的 架 構 可 以 進 行 車 輛 與 路 側 設 備 間 的 傳 輸，而 純 V2V 架 構 則 允 許 車 輛 之 間 在 沒 有 基 礎 建 設 的 環 境（Infrasturcturless Wireless Network）中 進 行 資 料 交 換，此 種 網 路 型 態 即 是 車 載 隨 意 網 路 （Vehicular Ad Hoc Network， VANET）[3][4]。
圖 1：V2V 及 V2R 傳輸架構
在目前資料交換主要是以使用 TCP/IP 協定的網際網路環境中，由於 TCP/IP 協 定可以建立相對可靠，並具備較高封包到達率及穩定性的特性下，網路中傳輸的封 包具有相對較短的延遲時間。但是車載網路中的車輛節點，常因為車輛高速的移動 以及複雜的地理環境，加上車上設備較差的傳輸能力、較為有限的計算能力、較小 的資料儲存空間，使得車載網路具有動態拓樸、不穩定的連線品質、冗長的延遲時 間等特性，導致在車載網路的環境應用 TCP/IP 協定會面臨許多困難[5]，而原先於 延遲容忍網路（Delay Tolerant Network，DTN）[6]所探討的技術則較為適合在車載 網路的環境中使用。
1.2 研究動機
延遲容忍網路（以下簡稱 DTN）的主要功能，就是要解決因為節點分佈稀疏、
傳輸距離受限、節點高移動性等情形，所導致節點間無法長時間保持連線狀態，並 產生的不穩定的連線品質的狀況。如圖 2 所示，DTN 利用儲存（Store）→攜帶（Carry）
→轉送（Forward）的方式來傳送封包，DTN 的路由機制會在每個節點上使用一個 緩衝區（Buffer）用以暫時儲存資料，當連線狀態不理想時，節點就先將資料暫存 在緩衝區內，由節點攜帶並移動，當相遇到其他節點時，根據路由協定的策略，判 斷是否要將封包給轉送出去。DTN 的路由方式，可以解決節點間無法長時間保持連 線狀態的問題，進而提高封包的到達率，以維持網路的可靠度。
圖 2：儲存(Store)→攜帶(Carry)→轉送(Forward)之資料傳輸方式
隨著車載網路及延遲容忍網路技術的成熟，其概念也在下列領域中廣泛的應用，
例如：路 況 及 車 輛 動 態 蒐 集 及 傳 播、交 通 事 故 及 緊 急 事 故 資 訊 蒐 集 及 傳 遞 、 偏 遠 地 區 網 路 建 構、野 生 動 物 生 態 追 蹤、太 空 網 路 通 訊 [7][8][9][28]。為了提 升網路品質與效能，車載延遲容忍網路（Vehicular Delay Tolerant Network，以下簡 稱 VDTN）相關的研究議題亦持續地進行中，例如：路由機制、壅 塞 控 制 、 節 點 相 遇 排 程 、 緩 衝 區 管 理 、 節 電 機 制 、 安 全 性 等 [10][11][12][13][14]，其中路由 機制是較多研究所探討的議題，也是本論文的研究主題。
1.3 研究目的
由於大多數的 DTN 路由，都是以移動性高且無固定移動方式的車輛為攜帶封 包的主要中繼節點，透過這類的車輛來進行路由，的確能夠發揮出不錯的效能，但 也因為這樣的特性，在設計路由上，如果對於這類中繼車輛的篩選的不夠嚴苛，可 能就會導致產生超量的網路開銷，反之，篩選的太過嚴苛，可能造成整體的效能大 幅下降，為了解決這類車輛在路由設計上所產生的問題，所以本研究的目的是希望 利用在都市中常見的公車系統來進行路由， 如圖 3 所示，利用公車系統來改善一 般車輛進行路由時會產生的問題，我們主要針對降低整體網路開銷的方向來著手。
圖 3：公車系統路由基本概念
1.4 論文架構
本論文的架構如下：第二章，介紹在車載延遲容忍網路中幾個較知名的路由協 定(機制)與相關研究的討論，第三章，詳細介紹我們所提出運用於車載延遲容忍網 路中，以公車系統為基礎的路由機制，第四章，模擬平台介紹與透過模擬器來評估 我們所提出之路由機制的效能並作討論，第五章，本論文的結論與未來展望。