Vehicular Reactive Routing-protokoll

Vehicular Reactive Routing Protocol (VRR) är ett reaktivt routingprotokoll med geografiska egenskaper som är speciellt designat för WAVE-standarden ( Wireless Access for the Vehicular Environment) i fordonsad hoc-nätverk ( VANETs ). Protokollet drar fördelar av flerkanalsschemat som definieras i WAVE och använder kontrollkanalen (CCH) för signalering, och förlitar sig på en av de multipla tjänstekanalerna (SCH) för spridning av nyttolastdata.

Protokolldesign

Stack av WAVE med VRR

Protokollet Vehicular Reactive Routing (VRR) är integrerat med WAVE-stacken och är inbäddat i lagret Logic Link Control. VRR är ett flerkanalsprotokoll som utövar effektiv ruttupptäckt, ruttunderhåll och dataleveransprocesser med användning av kontrollkanalen (CCH) och en tjänstekanal (SCH). Standard WSA-meddelanden sänds över CCH och IPv6-paket sänds över SCH. För att erhålla en aktuell grannposition modifieras WSA-ramen för att bära positionsinformation (medför ytterligare 4 byte). Ruttbegäran och ruttsvarskrav sänds inuti WSA-ramar (ytterligare 40 bytes) över kontrollkanalen och databekräftelse och all applikationsdata (IPv6-paket) skickas över tjänstekanalen. På grund av dessa modifieringar upprättas först en rutt över CCH:n och därefter sänds data över SCH:n.

VRR-protokollmeddelanden

VRR-protokollet använder 3 typer av signaleringsmeddelanden. Meddelanden, ruttbegäran (RREQ) och ruttsvar (RREP) sänds på CCH:n och bekräftelsepaket (ACK) sänds på SCH:en. Datapaket är IPv6-paket och sänds efter ruttupptäckt eller ruttunderhåll på en av SCH:er. RREQ och RREP är belägna inuti WRA-fältet i WSA-ramen och vid varje hopp kasseras WSA-ramen och en ny WSA-ram skapas. Båda meddelandena sänds i den lägsta trafikklassen (bakgrund).

VRR Broadcasting

Denna algoritm är baserad på en kombination av tre tillvägagångssätt

• Grannelimineringsfamilj: mottagande noder bestämmer sig själva för att återsända data eller inte på basen av nätverkstäckning. Om alla noder inom mottagarnodens sändningsräckvidd omfattas av informationen, sänder inte mottagarnoden om. Om någon nod inte täcks av informationen inom nodens sändningsområde förbereder noden data för återutsändning.
• Källberoende dominerande uppsättningar: Principen är att en avsändare bestämmer för en liten delmängd av grannar som kallas multipoint relay (MPR). Endast noder inuti delmängden kan återsända information från källan.
• Sannolikhet: där sannolikheten beror på avståndet mellan en sändare och en mottagare. En högre sannolikhet väljs för nod längre från en källa och vice versa med lägre sannolikhet för närmare noder.

Principen för VRR Broadcasting helt enkelt så här: En sändare skickar en broadcast-data.

• Om mottagande nod väljs som MPR-nod för sändare, ställer den in den kortaste backoff-tiden (väntetid innan återsändning).
• Om mottagande nod inte väljs som MPR-nod för sändare, ställer den in backoff-tiden beroende på dess mobilitetsbeteende (avstånd från en sändare, hastighet och rörelsevektor).
• Om den mottagande noden beräknar att dess grannes noder redan täcks av sändningsinformation, sänder noden inte om.

En fördel med VRR Broadcasting-metoden är att alla mottagande noder har en viss möjlighet att återsända information (inte bara MPR-noder), men endast ett fåtal noder har den bästa möjligheten (dvs. den kortaste backoff-tiden) för återutsändning. En annan fördel är att i fallet att flerpunktsrelänoden inte alltid tar emot sändningen på grund av kollisioner (i ett tätt upptaget nätverk) så kan andra noder som hör av sig sända informationen istället.

Ruttupptäckningsteknik

RREQ-ramarna sänds av VRR Broadcasting-algoritmen. Om en nod inte har en rutt till destinationen beror nodens omsändningar på algoritmen. Om en nod har en rutt till destination skapar den sändningsram RREP och inställd backoff-tid beror på mobilitetsbeteende (avstånd från en sändare, hastighet och rörelsevektor). Om en RREP sänds av en sändare, fick alla grannans noder också RREP:n och de förkastar sin egen RREQ- eller RREP-ansträngning förutom noden som är på väg till en källnod. Principen för VRR Route Discovery-handslag (utan MPR) (animering)