面向Internet of Vehicles的鲁棒预测路由：兼顾V2I与V2V链路

随着Internet of Vehicles（IoV）从4G向5G演进，车联网基础设施（V2I）通信为用户（VUE）获取多样化云服务提供了吸引力。为解决V2I链路因阻塞和超出覆盖范围导致的性能下降问题，需要研究同时考虑车联网车辆间（V2V）和V2I链路的多跳路由。然而，传统路由仅依赖统计或实时信息，在路径切换期间可能受链路衰减影响，尤其在快速变化的车联网环境中。预测路由协议通过预测链路连接性来采取及时行动，但可能无法满足特定的QoS要求，且不考虑预测不完美性也会导致鲁棒性差。为为VUE和基站（BS）之间提供持续的路径以满足云服务的QoS需求，本文提出一种鲁棒预测路由框架（ROPE），包含三个主要组件：1）一种早期预警方案通过预测车辆 mobility 和链路信号强度来提前检测V2I链路衰减，以便无缝切换路径；2）一种虚拟路由机制基于预测结果寻找具有最高路径强度且满足连接性和跳数约束的前3条路径，以满足云服务的QoS要求；3）一种路径验证协议在切换前短时间内检查前3条路径的可用性和质量，并激活一个合格的路径进行切换，以确保路由鲁棒性。我们在包含真实城市地图、微观交通生成、几何基准信道建模和离线数据分析及在线推理的仿真框架中实现ROPE。广泛的仿真结果表明，ROPE在各种场景下优于直接V2I通信和基于连接性的预测路由协议。