车载自组织网络中AODV协议研究进展

吕文红，屈衍玺，徐 锋，刘 琦，郭银景

(1.山东科技大学 交通学院，山东 青岛 266590；2.山东科技大学 电子信息工程学院，山东 青岛 266590)

车载自组织网络(vehicular ad-hoc network, VANET)是一种面向车辆的移动自组织网络(mobile ad-hoc network，MANET)[1]。以车载终端(on board unit，OBU)和路侧单元(road side unit，RSU)为节点，利用无线通信技术[2]提供OBU之间以及OBU与RSU之间的通信[3]。VANET中，OBU将车辆信息通过无线通信技术传到其他车辆和RSU，RSU将收集到的环境、诱导及控制信息发送给OBU[4]，为车辆跟踪、导航、路况检测以及交通安全预警等提供保障。路由协议为这些应用提供支持[5]，在很大程度上影响网络的整体性能。VANET与MANET基本架构相同，同样是多跳传输且具有动态的网络拓扑结构[6]，但VANET具有其本身独特的性质，主要表现如下：

1)车辆的快速移动以及频繁的驶入驶出导致网络拓扑结构变化比MANET更频繁[7]，是VANET的主要特性；

2)VANET实时性要求比MANET更高。VANET需要更低的端到端时延，因为传输时延直接影响车辆安全[5]；

3)道路信号干扰和网络拓扑结构快速变化导致VANET比MANET丢包率更高。若广播信息中包含安全信息，任何数据的丢包都直接影响驾驶安全[8]。文献[9]指出，当节点广播安全信息时，丢包率不能超过5%，否则目的节点将无法正确解析信息。

同时，VANET表现出许多优于MANET的特性，这些特性给路由协议的设计提供了机遇：

1)VANET节点行驶在既定路径上，并且受到交通状况、驾驶员行为等限制，行驶轨迹相对简单且具有一定规律性和可预测性[10]；

2)车辆可以为OBU提供能源，维持OBU持续工作[11]，设计路由协议不需要考虑能耗问题。

近些年，随着5G技术的诞生，VANET发展将进入一个崭新的阶段：

1)车辆与车辆之间，车辆与基站之间可以通过设备与设备(device to device，D2D)方式通信，提高通信的频谱利用率[12]；

2)通信范围扩大，传输速率提高，且5G技术将有效解决高速行驶的车载终端的通信质量问题[13]。

5G技术促进了路由协议的发展[14]，但5G技术支持的路由协议还可能存在以下问题：

1)传输效率低。文献[15]评估了新一代5G通信环境下节点速度对包传递率的影响。包传递率可以衡量网络连通性。当最大速度为12 m/s时，MANET环境中性能较好的AODV协议包传递率也只能达到85%；

2)5G会导致网络拓扑结构变化更加频繁[14]，从而会出现盲目泛洪式广播，引发广播风暴问题(broadcast storm problem，BSP)，导致网络资源严重浪费。文献[16]分别使用路由开销和分组投递率评估BSP，当网络拥塞时，开销增加，分组投递率减少。结果表明，随节点数增加，传统路由协议分组投递率减少。每公里内节点数为25时，路由开销达到240，网络投递率仅为41%，严重影响VANET的性能；

3)文献[17]根据3GPP中5G标准仿真了传统路由协议中5G环境下低速节点的延时，得出速度为10 m/s时，随着网络负载增加，端到端延时也能达到8 ms。当速度继续增加，端到端延迟预计将继续升高，对于VANET这种对延时要求极高的网络来说，5G也无法满足当前要求。文献[18]将传统VANET与5G-VANET相对比，虽然时延降低70%，但依旧有很大发展空间。

总的来说，行驶轨迹的规律性和可预测性以及车辆节点能量的充足供应为VANET路由协议的设计提供了机遇。近年，随着5G技术的发展，路由协议性能有极大提高，但即使有5G技术的支持，仍需考虑路由稳定性、BSP和端到端延迟对数据传输的影响，这些问题是目前VANET路由协议急需解决的关键问题。

1 移动路由协议概述

1.1 路由协议分类

协议根据路由发现策略的不同，现存移动路由可以分为两类：主动路由协议和按需路由协议[19]。

1.1.1 主动路由协议

主动路由协议又称作表驱动路由协议，最大特点是每个节点需要周期性地维护到其他节点的路由表，源节点一旦需要通信，可以直接获得到达目的节点的路由，减少延迟[20]。主动路由协议主要有目的节点序列距离矢量路由(distance vector of destination node sequence，DSDV)协议[21]、优化链路状态路由(optimized link state routing，OLSR)协议[22]。研究表明，DSDV在包传递率和延迟方面均比OLSR表现出更好的性能[23]。DSDV基于贝尔曼-福特算法，是在传统路由协议距离矢量(distance vector，DV)基础上改进的，与之不同的是，DSDV在每个节点的路由表中添加了由目的节点产生的路由序列号信息。每次更新，序列号在原来基础上增加，节点根据序列号来区分路由的新旧程度，防止DV可能产生的路由环路[24]。当收到序列号更高的路由时，新路由替换旧路由；若序列号相同，则选择跳数最低的路由[21]。

1.1.2 按需路由协议

按需路由协议又称作反应式路由协议[20]，无需维护每个节点的路由表，在有通信需求时，按照预定算法搜寻路由即可。搜寻路由包括4个过程：路由发现、路由维护、路由选择和路由回应。按需路由协议主要有源驱动路由协议(ad-hoc on-demand distance vector routing，AODV)[25]协议、动态源路由(dynamic source routing，DSR)[26]协议和临时预定路由(temporally-ordered routing algorithm，TORA)[27]协议。文献[28]比较了上述3种路由协议，结果表明：TORA依赖同步时钟，限定了其使用范围，同样的车辆密度和速度条件下，TORA开销比DSR高21%，丢包率高13%，而DSR开销比AODV高18%，延迟是AODV的1.7倍，因此，AODV是3种协议中最适用于VANET的协议。

1.2 DSDV和AODV协议比较

1)时延方面。对于DSDV协议，源节点一旦存在通信需求，能够立即获得到达目的节点的路由，保证通信业务的实时性。对于AODV协议，需要按照预定的算法执行路由发现机制，端到端时延较长[29]，文献[30]指出，当每公里节点数大于90时，AODV延迟比DSDV延迟高，并且随着节点数增加，延迟差距愈发增大，节点数达到120时，AODV延迟为DSDV延迟的3倍；

2)应对网络拓扑变化方面。DSDV协议在网络拓扑结构频繁变化时，会出现路由表信息过时，路由始终处于不收敛状态[19]。AODV协议则对动态变化的网络拓扑结构有一定的自适应性[31]；

3)可拓展性方面。AODV协议比DSDV协议可拓展性强。原因是AODV在端到端时延、包传递率和路由开销方面均可以适应网络拓扑结构快速变化并且保证路由协议的正确性和完整性[32]；

4)开销方面。DSDV协议比AODV协议开销大。原因是网络拓扑结构频繁变化，导致DSDV协议中的周期表频繁更新从而产生较大开销[30]。文献[33]测试了不同车辆密度下AODV和DSDV的路由负载，得出，每公里车辆数目为50时，DSDV的负载为AODV负载的3倍，故DSDV的开销较大。

表1对DSDV协议和AODV协议进行比较。从表中可以看出，DSDV协议作为主动路由协议，需要周期性更新路由表，在每个周期内，如果节点没有断开连接，将不会更新，如果节点快速移动会导致路由质量差[34]，并且拓展性较差，因此仅仅适用于拓扑结构变化相对稳定的网络环境，不适用于拓扑结构变化频繁的VANET[24]。而AODV协议具有高度自适应性和良好的拓展性，非常适合拓扑结构快速变化的VANET[19]，但依然存在路由不稳定、实时性差以及BSP等问题。

表1 DSDV和AODV性能比较

为克服频繁的网络拓扑结构带来的DSDV协议路由质量问题，文献[35-37]分别提出改进的DSDV(improve DSDV，I-DSDV)、增强的DSDV(enhance DSDV，E-DSDV)和乐观的DSDV(optimistic DSDV，O-DSDV)协议。然而，文献[38]指出，虽然改进后的DSDV可以提高包传递率，但丢包率较高，无法适应网络结构频繁变化，因此，VANET中，DSDV目前已经逐渐被AODV所替代。

综上，重点讨论AODV协议在路由稳定性、时延和BSP 3方面的改进，这也是目前AODV协议面临的主要问题。

2 路由稳定性的研究

AODV虽然能够快速响应网络变化，在动态变化的网络中拥有更高的性能,但应用于网络拓扑变化更加频繁的VANET中依然存在路由不稳定的问题[39]。

2.1 借助车辆网络信息的路由选择

2011年，Yu等[30]结合车辆当前的速度、加速度和移动方向通过公式(1)来判定节点之间的稳定性，从而选择最稳定的路由。仿真表明，与传统的AODV相比，节点速度为100 km/h时可降低13%的丢包率。当车辆匀速或以固定加速度行驶时，可以建立更稳定的连接，但文献并未考虑动态变化的网络特性。为克服这个局限，2014年，Shen等[40]针对VANET的拓扑特性，考虑车辆未来的运动信息对链路质量的影响：短时间内，假设加速度保持不变，根据加速度公式计算车辆速度，以及利用全球定位系统来计算方向矢量。得到上述信息后，计算出当前每个节点的下一个坐标，从而得到车辆之间的链路质量；根据车辆未来的节点信息，用公式(1)计算未来路由总权重，选取当前路由总权重与未来路由总权重之间差值最小的路由作为主路由。仿真结果表明，速度恒定为40 km/h，每公里内节点数为50时，包传递率提高8%。

TWR=fs×|Sn-Sd|+fa×|An-Ad|+fd×|θn-θd|+fq×Q。

(1)

其中：Sn、An、θn表示下一跳节点的速度、加速度和方向；Sd、Ad、θd表示目标节点的速度、加速度和方向；fs、fa、fd、fq表示速度、加速度、方向和链路质量权重因素；Q表示源节点和下一跳节点之间的链接质量。

以上文献仅考虑车辆的运动信息，但车辆网络信息还包括路由跳数和信号强度等。随着多跳传输序列跳数和通信次数的增加，端到端连接失败的概率会增大，包传递率随之降低[41],故路由跳数也应该考虑在内。因此，2018年，邓少闻等[42]提出基于路径判据的AODV(path AODV，PA-AODV)，选择当前节点和相邻节点的连线在当前节点和目的节点连线上的投影较长的邻居节点作为下一跳。结果表明，PA-AODV与文献[40]提出的协议相比，在速度更高的情况下，包传递率提高3%，说明PA-AODV可以适应高速的VANET环境。与以上文献不同的是，2019年，Amiri等[43]首次依据信号强度来选择下一跳节点，采取TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution，TOPSIS)选择最佳邻居发送RREQ。目的节点从所有接收的路由中使用模糊算法选择最佳路由。与传统AODV相比，速度在45 m/s时，链路故障率减少20%，与PA-AODV相比，速度在50 m/s时，包传递率提升3%。因此，该方案可以提供更低的链路故障率和更高的吞吐量。

2.2 借助RSU的路由选择

2013年，Iqbal等[44]在VANET环境中引入RSU进行数据传输。源节点将数据包传给RSU后，该RSU马上向靠近目的地的下一个RSU发送数据包，若RSU通信范围内没有目的地节点，则立即将其移交给靠近目的地的节点。结果表明，速度为60 km/h时，链路故障率减少8%，但链路持续时间始终低于AODV协议。因此，为了在保持路由稳定性的同时增加链路持续时间，2016年，Liu等[45]根据改进的分水岭算法，识别每个RSU平均连通性最高的覆盖区域，随后根据车辆位置，在连通性较高的路段内限制广播RREQ。仿真结果表明，该方法能够保持较低的包丢失率，并且链路持续时间高于文献[44]，从而降低开销。为了判定基于RSU辅助转发的路由协议的性能，2018年，Marchang 等[46]研究表明，虽然路由稳定性会提高，但不建议完全依赖RSU来进行路由发现，因为链路故障、链路重建的可能性很高，重新建立链接容易导致开销增大。

目前，针对AODV稳定性的改进主要是在两个方面进行：①借助车辆的网络信息，比如速度、密度和移动方向等来发现路由。从最初研究的静态网络特性逐渐发展到动态网络，近些年又考虑路由跳数、信号强度来选择下一跳节点，使其更适用于VANET环境；②借助RSU来发现路由，主要是通过RSU传输数据到固定方向的节点，从而提供更稳定的路由，但这种方法容易导致链路故障而产生较大开销，而且未来随着5G技术的发展，D2D通信会逐渐取代RSU，所以不建议完全使用RSU来发现路由。

3 针对传输延迟的研究

AODV不需要周期性广播路由控制信息，对拓扑结构变化适应性强，但是延迟较高，文献[47]指出，VANET对于安全信息的要求是实时的。因此，缩短时延是AODV协议的改进重点。

3.1 针对传输延迟的AODV路由发现

2010年，Li等[48]将RREQ包和数据包放在同一个包内，并使用消息类型区分。为了转发安全，中间节点收到一个分组后，先查看RREQ包，如果发现自己是目的节点，则可以查看数据包：如果发现自己不是目的节点，禁止查看数据包，继续转发至下一个节点，直到找到目的节点为止。文献[48]给出了800 m内节点数从5～30之间的延迟曲线，两种协议的延迟曲线波动基本一致。对于AODV协议，最小延迟为0.013 s，最大延迟为0.04 s，对于改进的AODV协议，最小延迟为0.008 s，最大延迟为0.027 s，但延迟减少的同时也降低了可靠性。因此，2012年，夏梓峻等[49]不仅改进了路由发现机制，而且改进了路由维护机制，并利用车辆网络信息来预测路由断开时间：在路由发现阶段，将路由断开时间最大的路由作为主要路由；在路由维护阶段，设置定时器，在路由断开时间之前寻找新路由，减少路径搜寻时间。结果表明，35 km内车辆数为300，车辆速度在15～30 km/h 时，传输延迟减少48%。上述机制并没有考虑链路的持续时间，虽然路由断开之前会寻找新路由，但重复的断开会造成额外的延迟增加。因此，2019年，陈芙蓉等[50]在车辆分簇基础上采用Dijkstra算法，以减少传输延迟和链路中断为优化目标，找到源节点和目的节点之间的VANET网络连通概率最大的路径为最优路径，作为AODV协议信息转发的控制区域，并增加节点位置信息，对传统的AODV协议进行改进。与文献[49]仿真方式不同，该文献规定每个节点速度为70 km/h，研究了4 km内车辆数分别为24、48、72、120和144的时延和开销。结果表明，随着节点数增加，两种方案的时延和开销都随之增大，但利用Dijkstra算法改进的协议只有簇头节点参与，路由建立和维护时间更短。当节点数为96时，AODV协议的时延和开销分别为1.5和7 ms，而改进后的协议为0.6和3 ms，分别减少66%和57%，延迟低，并且路由重建次数更少。

3.2 AODV与其他协议相结合的路由发现

2012年，Sutariya等[51]将AODV协议与DSR协议结合。由于DSR协议存在过多的反向路由，因此规定在RREQ包内存放转发节点的地址，从而克服DSR协议的局限。在路由回复阶段，规定每个源节点拥有到达目的节点的替代路由，从而在源节点与目的节点之间建立多条可用路由。因此，在AODV协议路由表中添加两个函数，用于在路由表中添加和查找备选路由，并在路由表条目中添加一个字段作为标记，以检查备份路径。结果表明，1.5 km内分布100个车辆节点时，端到端延迟减少32%，丢包率减少54%。因此，该方法不仅可以减少延迟，还会增强协议稳定性。但文献[51]是针对城市场景改进的AODV协议，现实世界中，道路拓扑对于城市和高速公路的不同区域是不同的。2018年，任春江等[52]对高速公路三车道场景进行研究，将AODV和DSDV相结合，形成混合式路由协议。首先，按照DSDV的操作标准，根据节点位置、平均速度和行驶方向周期性选择最稳定的链路，该条链路在这个周期内被称为主要路由；其次，当DADV无法找到目的节点路由时，按照AODV操作标准寻找路由，根据RREQ和RRPQ求出路由过期时间。文献[52]采用5 km的单向三车道公路仿真，节点数分别为25、50、75、100和125，随着节点数增多，混合式路由协议延迟均低于AODV协议，当节点数为100时，端到端延迟减少50%。

目前，针对传输延迟的改进主要有两个方面：①单独改进AODV的路由搜寻过程，早期研究将RREQ和数据包同一时间发送出去，后来的研究主要是对RREQ分类，不再统一转发RREQ，而是设置节点优先级来决定转发RREQ的顺序；②与其他协议相结合的路由发现过程，主要是结合DSR协议和DSDV协议。与DSR协议结合，RREQ包内存放下一个转发节点的位置，并且在路由回复阶段建立多种路由，主路由断裂后可以及时更换路由，减少延迟；与DSDV协议结合，主路由经DSDV协议周期性发现，当DSDV无法找到路由时，采取AODV来寻找路由，节点自适应地在DSDV和AODV之间选择。

4 BSP研究

文献[53]指出，AODV协议盲目的泛洪转发容易导致网络中出现大量冗余的RREQ包，从而引发BSP，而随着车辆移动速度加快，拓扑结构变化更加频繁，频繁的链路断开会导致BSP更加严重。

4.1 控制RREQ转发

2011年，Ding等[39]从路由发现和路由选择两个方面进行了优化。在路由发现过程中，不再向所有邻居节点转发RREQ，而是通过获取邻居节点的速度和方向，计算权重，选择权重最高的邻居转发。因为并非所有的节点都转发RREQ消息，所以减少了RREQ的扩散。如果源节点拥有到达目的节点的多条路由，则分别选择到期时间最长和权重最高的路由。结果表明，随着节点速度增加，RREQ的转发将大大减少，当速度为35 km/h时，RREQ转发量减少75%。虽然达到了预期目的，但计算逻辑较为复杂，需要考虑速度、方向甚至加速度来确定稳定的路线。因此，为了简化计算，2015年，Kabir等[54]仅通过路由表大小来决定是否转发RREQ。利用“缩放变量”和“概率”，缩放部分计算源节点和目的节点(u和v)之间共享相邻节点的数量，并计算节点(u或v)不需要重新广播消息的概率。当邻居数量小于设定的值时，节点一定转发RREQ，当邻居数量大于该值时，节点转发的概率随着邻居数量的增多而降低，由于节点以特定概率转发RREQ消息，所以与AODV相比，开销大大降低。结果表明，速度为40 km/h，1 km内节点数为50时，RREQ转发量减少48%。虽然计算有所简化，但相比于文献[39]提出的算法，RREQ转发量有所增加。为了简化算法的同时进一步优化性能，2017年，Mittal等[55]在文献[54]基础上修改了AODV的路由维护机制，利用“合并”和“共享”，相邻节点进行HELLO信息合并，并且在特定间隔内共享HELLO信息，所有节点在接收到HELLO信息后更新日志表中的一跳和两跳相邻节点，进而计算一跳和两跳节点距离，从而在路由发现机制中向最近的节点发送RREQ消息，并且将RREP控制信息从最短路径返回。仿真结果表明，同样只考虑路由表大小，该方案提升了性能，其中在RREQ转发方面，控制同样的参数，RREQ转发量比文献[54]减少13%。

4.2 车辆分簇

2010年，Tian等[56]利用GPS提供的位置和方向信息，使用聚类算法生成簇头，然后计算每辆车与簇头之间的距离来将车辆划分为簇，这一过程是周期性进行的。源节点有通信需求时，若源节点与目的节点在同一个簇内，RREQ仅在属于簇内的节点内传输，而不会传到簇外的节点；如果源节点与目的节点不在同一个簇内，但方向相同，则RREQ仅在目的节点的方向沿着集群传播，不会传给相反车道的节点。文献[56]分析了聚类算法和AODV的开销，得出在车辆速度25 km/h，不同车辆密度下，AODV比聚类方法的开销更高。其中当车辆密度为50辆/km时，AODV开销是聚类算法的2倍。但速度较低时，该算法的性能甚至不如AODV，如当速度为15m/s，密度为40辆/km时，聚类算法的开销甚至是AODV的175%。为了弥补这个缺陷，2014年，Phate等[57]选择簇头的过程为：计算集群每个节点的拥塞状态，具有最大拥塞的节点将成为簇头，如果拥塞状态相同，则选择序列号较低的车辆作为簇头。但由于VANET是频繁变化的拓扑结构，当簇头移出集群或者新节点进入集群时，将重新选择簇头。当簇内节点想要通信时，将向簇头发送RREQ。簇头首先在路由表寻找最新路径，如果找到，则通信开始；如果没有找到，将向周围簇的簇头广播RREQ，直到到达具有目的地的簇，并由该簇头传送到目的地。如果中间簇头找到了到目的地路由，将回复RREP。源簇头和中间簇头将该最新路径存储在其路由表中并开始通信。该方法可以在速度较低的情况下实现较好的传输率，仿真结果表明，该算法在速度为15 m/s，密度为40辆/km时，数据包传输率为AODV的113%。上述结果和文献[56]形成互补。文献[56-57]都是采用基本聚类算法选择簇头。2018年，Erganc等[58]采用概率聚类算法，规定簇内节点距离簇头最多只有两跳，并且两个簇头之间最多只有两跳，利用节点的邻接性来控制开销。仿真结果表明，该聚类算法在速度为30 km/h，密度50辆/km的情况下为AODV开销的67%，比文献[56-57]的开销更低。

目前针对BSP的改进主要从以下两个方面进行：①通过控制RREQ的转发，改变AODV中泛洪转发RREQ的方法，通过计算邻居节点的车辆网络信息、根据邻居数量和根据RREQ包的数量等概率转发RREQ；②将车辆分簇，主要根据GPS提供的网络信息利用聚类算法生成簇头；计算节点拥堵状态，并且选择最大拥堵的节点作为簇头和根据网络密度和节点邻接性来生成簇头。生成簇头后，在簇内进行传播，若目的节点不在簇内，则由簇头转发给目的节点所在簇的簇头，由簇头转发到目的节点。

5 展望

5G通信技术具有优良的通信质量、高传输速率和高可靠性，D2D通信、机器对机器(machine to machine，M2M)通信等正在逐步走向应用。未来，D2D通信将取代RSU，VANET将不需要路边设施[59]。在5G技术的扶持下，经过上述措施改进的AODV协议在可靠性、延迟和BSP方面均有很大改善，然而要想大规模使用，仍需在以下几个方面继续改进。

5.1 路由稳定性研究展望

1)动态网络信息通过加速度和GPS或北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system,BDS)信息，通过路径预测可以得到比较稳定的路由，但仅考虑这两点不够全面。未来考虑加入驾驶员行为习惯形成位置预测模型，设置时间间隔，根据模型预测车辆的未来节点位置，如果两辆车在未来的一段时间间隔内的距离在彼此通信范围内，那么两个车辆节点将会有较稳定的连接，从而进一步得出更加稳定的路由。

2)针对路由稳定性的改进，多数文献仅考虑车辆信息，而忽略了信道衰减。一个节点收到的信号受到两种衰减的影响：大规模的路径损耗和多径衰落。大规模的路径损耗是由于长距离的信号传输而引起的能量信号的衰减；多径衰落是发射端发送的信号在到达接收端之前会在不同障碍物反射多次，形成多条路径，信号经过衰减后在接收端叠加，相位接近时信号增强，相反时信号减弱，因此而产生的随机信号强度变化。因此，信道衰减会导致信号强度变化，而信号强度变化会导致每个节点传输范围变化，考虑固定的传输范围无法获取稳定的路由，因此，在考虑路由稳定性时，应充分考虑信道衰减导致的动态节点传输范围，选择权重最高的路由传输。

3)考虑将借助车辆网络信息的路由选择和借助RSU的路由选择方法结合起来，每个RSU拥有覆盖范围内固定方向上节点的稳定性排序，该排序可以根据车辆网络信息和信道衰减信息来判定，在没有RSU覆盖的区域，采取借助网络信息和信道衰减信息来决定路由选择的方法，在有RSU覆盖的区域，选择拥有稳定性排序的RSU来进行路由选择。

5.2 传输延迟研究展望

1)发送RREQ到目的节点之后，目的节点选择主路由，回复RREP，收到RREP的每一个节点再次周期性的向周围发送RREQ，寻找到达目的节点的其它可用路由并存放在路由表中，主路由断开之后及时采用备用路由，从而减少延迟。这是AODV协议与DSDV协议的另一种结合方法，与文献[48]不同的是，该方法采用AODV协议寻找主路由，采用DSDV协议寻找备用路由，既可以保证AODV协议对拓扑结构快速变化的适应性，也可以降低AODV协议的延迟。混合路由协议是未来研究方向之一。

2)无论采用单独路由发现还是与其他协议相结合的路由发现方法，一个重要的方向就是引进备用路由机制。然而，备用路由机制并不完善，当主要路由失效后，无法保证备用路由一定有效，如果主要路由和备用路由都失效，不但没有减少延迟，反而会增加延迟和开销。因此，可以考虑采用多路径机制选择备用路由，该机制将网络中一些分散的和相反的路径碎片连接以获得更多的路由，可在很大程度上减少延迟[60]。文献[61]使用多路径机制改进低功耗有损网络路由协议(low power lossy network routing protocol，RPL)，在可靠性提升的同时，延迟减少26%。因此考虑利用多路径机制来改进AODV协议，同时由于多路径机制优点之一是在路由维护阶段可以控制RREQ的转发[14]，一定程度上也可以解决BSP。

5.3 BSP研究展望

1)多数研究通过限制每个转发节点转发RREQ包来达到目的。为了简化路由算法、控制开销，可以借鉴主动路由协议中的优化状态链路路由(optimized link state routing,OLSR)，设置多点中继(multipoint relay,MPR)节点，源节点向所有一跳节点发送RREQ包，邻居节点接收并处理信息，但只有源节点的MPR才转发RREQ包，减少重复转播的次数，这种混合路由协议可以作为未来研究方向之一。

2)将控制RREQ转发和车辆分簇两种改进方法相结合。先将车辆进行分簇，选择簇头时规定每个簇头的通信范围内均存在其他簇头。如果源节点和目的节点均在同一个簇内，则不通过簇头传输RREQ，而是按照常规方法控制RREQ转发来传输；如果源节点和目的节点不在同一个簇内，先将信息传输到簇头，簇头之间按照控制RREQ转发的方式来传输，最终传输到含有目的节点的簇内，协议结束。

3)目前为止，多数研究只是在路由发现过程中控制RREQ的转发，路由维护和路由更新过程的研究相对较少。因为VANET节点快速移动，网络中的大量路由需要维护，频繁的全网泛洪来对路由进行控制，也会引发BSP[14]，因此有必要加大对路由维护和路由更新的研究。