车联网路由协议的比较分析

车联网路由协议的比较分析
随着智能交通的迅猛发展，车联网的应用日益普及。

而在车联网领域，路由协
议扮演着至关重要的角色。

车联网路由协议主要用于控制车辆间的通信，将信息从发送者传递到接收者的过程中，起到了桥梁的作用。

然而，市面上的车联网路由协议种类繁多，各有特点。

本文旨在对常见的车联网路由协议进行比较分析，旨在为读者提供一个较为全面的了解。

一、VANET路由协议
VANET（车载自组织网络）是车联网中应用最广泛的一种协议。

在VANET中，车辆之间作为移动节点，通过无线链路相互连接，自主形成一个网络。

VANET路由协议可以分为两大类：基于距离向量的路由协议和基于链路状态
的路由协议。

其中，基于距离向量的路由协议利用跳数作为衡量路径的标准，并采用Bellman-Ford算法进行计算，它的重要特点是需要广播所有的掌握路由信息的
节点，通知它们的距离发生变化，有较大的开销，但是这种方案具有较强的鲁棒性。

而基于链路状态的路由协议所需信息较多，计算复杂度更高，但协议的适应性更强。

在VANET路由协议的基础上，还有一些衍生协议，如：AODV、DSR、OLSR 等。

AODV（自适应于需路由距离向量）是基于距向量的路由协议。

当源节点要向
目的节点发送数据包时，先询问自己的邻居节点，找到一条到目的节点的最短路径，这个邻居称之为“路由器”。

源节点将数据包发送到这个路由器，最后经过若干次转
发到达目的节点。

AODV协议具有快速建立路由和保持路由的能力，但是在高负
载情况下，由于节点之间竞争越来越激烈，因此传输的可靠性更低。

DSR（动态源路由）是基于链路的路由协议。

它并不需要每个节点都了解整个
网络的拓扑结构，而是让每个节点只了解与它直接相连的邻居节点，通过起点到终点的多跳路径进行数据包的交换。

DSR协议最大的优点是在高度动态变化的网络
环境下，其表现不会受到太大影响。

然而，在网络形成初期，生成路由会带来比较大开销。

OLSR（优化链路状态路由）是基于链路的路由协议。

它首先需要确定哪些节
点是连接在一起的，形成一个邻居表，然后通过广播来了解网络中所有节点的信息。

OLSR协议的优点在于路由计算时间短，而且可以动态地适应不同的网络流量。

但是，由于OLSR需要对邻居节点进行频繁的请求和响应，对网络资源的消耗比较大。

二、5G V2X路由协议
5G V2X路由协议是支持C-V2X的下一代交通系统中的重要组成部分。

C-V2X
作为5G网络的关键技术之一，可以实现车辆与基础设施的互联网关联，提升驾驶
安全、减少排放、缩短追踪距离等。

在V2X中，路由协议可分为两种模式：以时间为基础的路由协议和以距离为
基础的路由协议。

时间戳路由（TMR）是以时间为基础的路由协议，它通过使用
全局定时器和车辆之间的同步来计算路由。

依靠时钟和同步帧计算的距离，可以有效计算下一跳节点。

基于距离的路由协议则利用信息传输的距离来确定下一跳节点。

在C-V2X领域，基于组播的跳数路由（MSR）是一种以距离为基础的路由协议。

它能够有效控制冲突、失真等问题，并利用跳数作为计算路径的指标。

与时间戳路由相比，基于距离的路由协议的跟踪效果更好，但是同步框更容易丢失。

三、LoRaWAN路由协议
LoRaWAN路由协议是LPWAN（低功率广域网络）的一种形式。

它是为物联
网而打造的一种无线协议，可以在室内或室外环境下实现较大覆盖范围。

在车联网中，LoRaWAN路由协议主要用于监测和跟踪车辆的位置等数据。

LoRaWAN路由协议采用了三层架构，其中网络层扮演了路由协议的重要角色。

LoRaWAN路由协议是基于IP协议，采用符号错误处理技术作为物理层的通信方
式。

当节点要发送数据包时，它们首先需要与网关进行通信，根据网关提供的序号，对数据包进行加密，并将其发送到网关。

在LoRaWAN网络中，网关起到了桥梁
的作用，连接物联网终端和外部网络。

总结：
以上是常见的车联网路由协议进行的简单比较。

在实际应用中，不同的协议各
有优缺点，需要根据实际的应用需求进行选择。

VANET路由协议是车联网中应用
较为广泛的一种，其不同类型的路由协议可以根据实际情况灵活转换；5G V2X路
由协议可以提高车辆交流的效率和带宽，以实现高可靠性的通信；LoRaWAN路由
协议则主要以低功率和大距离为卖点，可以为车辆提供较大的覆盖范围。