Protocolo de enrutamiento reactivo vehicular

El protocolo de enrutamiento reactivo vehicular ( VRR ) ^{[ 1 ]} es un protocolo de enrutamiento reactivo con características geográficas diseñado específicamente para el estándar de acceso inalámbrico para el entorno vehicular (WAVE) en redes ad hoc vehiculares (VANET). El protocolo aprovecha el esquema multicanal definido en WAVE y utiliza el canal de control (CCH) para la señalización, y se basa en uno de los múltiples canales de servicio (SCH) para la difusión de datos de carga útil.

El protocolo de enrutamiento reactivo vehicular (VRR) está integrado en la pila WAVE y se encuentra en la capa de control de enlace lógico. VRR es un protocolo multicanal que realiza procesos eficientes de descubrimiento, mantenimiento y entrega de datos de rutas mediante el uso del canal de control (CCH) y un canal de servicio (SCH). Los mensajes WSA estándar se transmiten a través del CCH y los paquetes IPv6 se transmiten a través del SCH. Para obtener la ubicación actual de un vecino, la trama WSA se modifica para incluir información de posición (lo que implica 4 bytes adicionales). Las solicitudes y respuestas de ruta se transmiten dentro de las tramas WSA (40 bytes adicionales) a través del canal de control, y el acuse de recibo de datos y todos los datos de la aplicación (paquetes IPv6) se envían a través del canal de servicio. Debido a estas modificaciones, primero se establece una ruta a través del CCH y, posteriormente, los datos se transmiten a través del SCH.

El protocolo VRR utiliza tres tipos de mensajes de señalización. Los mensajes de solicitud de ruta (RREQ) y respuesta de ruta (RREP) se transmiten por difusión en el CCH, mientras que los paquetes de acuse de recibo (ACK) se transmiten por el SCH. Los paquetes de datos son paquetes IPv6 y se transmiten tras el descubrimiento o mantenimiento de ruta en uno de los SCH. Los mensajes RREQ y RREP se ubican dentro del campo WRA de la trama WSA, y en cada salto, la trama WSA se descarta y se crea una nueva. Ambos mensajes se transmiten en la clase de tráfico más baja (fondo).

Este algoritmo se basa en la combinación de tres enfoques.

• Familia de eliminación de vecinos: los nodos receptores deciden si retransmiten o no los datos en función de la cobertura de la red. Si todos los nodos dentro del alcance de transmisión del nodo receptor reciben la información, este no la retransmite. Si algún nodo no recibe la información dentro de su alcance de transmisión, el nodo prepara los datos para su retransmisión.
• Conjuntos dominantes dependientes de la fuente: El principio es que un emisor determina un pequeño subconjunto de vecinos, denominado relé multipunto (MPR). Solo los nodos dentro de este subconjunto pueden retransmitir información desde la fuente.
• Probabilidad: donde la probabilidad depende de la distancia entre un transmisor y un receptor. Se elige una probabilidad mayor para los nodos más alejados de la fuente y, viceversa, una probabilidad menor para los nodos más cercanos.

El principio de la transmisión VRR es tan simple como eso: un transmisor envía datos de transmisión.

• Si el transmisor elige el nodo receptor como nodo MPR, este establece el tiempo de espera más corto (tiempo de espera antes de la retransmisión).
• Si el transmisor no elige el nodo receptor como nodo MPR, este establece un tiempo de espera que depende de su comportamiento de movilidad (distancia al transmisor, velocidad y vector de movimiento).
• Si el nodo receptor calcula que los nodos vecinos ya están cubiertos por la información de difusión, entonces el nodo no vuelve a difundirla.

Una ventaja del enfoque de difusión VRR es que todos los nodos receptores tienen la oportunidad de retransmitir la información (no solo los nodos MPR), pero solo unos pocos nodos tienen la mejor oportunidad (es decir, el menor tiempo de espera) para hacerlo. Otra ventaja es que, si un nodo de retransmisión multipunto no siempre recibe la difusión debido a colisiones (en una red densa y congestionada), otros nodos que la interceptan pueden transmitir la información.

Los fotogramas RREQ son transmitidos por el algoritmo de difusión VRR. Si un nodo no tiene una ruta hacia el destino, retransmite según el algoritmo. Si un nodo tiene una ruta hacia el destino, crea un fotograma de difusión RREP y establece un tiempo de espera que depende del comportamiento de movilidad (distancia al transmisor, velocidad y vector de movimiento). Si un transmisor transmite un RREP, todos los nodos vecinos también lo reciben y descartan sus propios intentos de RREQ o RREP, excepto aquellos que se encuentran en ruta hacia el nodo fuente. Principio del protocolo de enlace de descubrimiento de ruta VRR (sin MPR) (animación)