4. 模擬環境與實驗分析
4.5. 實驗三： required uplink bandwidth 量測
4.5.1. 使用 QPSK 1/2 調變下之 required uplink bandwidth 量測
圖 4-9 顯示在相同 throughput 的情形下，每種上傳頻寬機制所要求的 頻寬。從圖中可看出，UGS 在每種 throughput 下，所要求的上傳頻寬是 最多的，其次為 ertPS。相同條件下，本文提出之機制為 3 者中，要求頻 寬最少者。
圖 4-9 required uplink bandwidth with QPSK 1/2 4.5.2. 使用 QPSK 3/4 調變下之 required uplink bandwidth 量測
re q u ir ed u p li n k b an d w id th (K B )
number of nodes
UGS Proposed ertPS
38
圖 4-10 required uplink bandwidth with QPSK 3/4
4.5.3. 使用 16-QAM 1/2 調變下之 required uplink bandwidth 量測
圖 4-11 之每種 throughput 之 所要求上傳頻寬之走向皆為相同，從 圖 4-9 至圖 4-11 來看，顯示出無論在何種調變技術下，本文提出之機制 皆優於 UGS 與 ertPS，能更精確地向 BS 來要求上傳頻寬。
圖 4-11 required uplink bandwidth with 16-QAM 1/2
0
re q u ir ed u p li n k b an d w id th (K B )
number of nodes
UGS
re q u ir ed u p li n k b an d w id th (K B )
number of nodes
UGS Proposed ertPS
39
4.6. 實驗四：uplink bandwidth efficiency 量測
Uplink bandwidth efficiency 在此定義為 BS 經由頻寬要求機制或允 諾機制所配置給 SS 之各種調變機制之子通道單位大小總和，required uplink bandwidth 與 SS 實際使用多少，throughput，兩者之比值。我們把 上傳頻寬使用率（uplink bandwidth efficiency
，
E）定義如下：𝐸 = 𝑡ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝𝑢𝑡
𝑟𝑒𝑞𝑢𝑖𝑟𝑒𝑑 𝑢𝑝𝑙𝑖𝑛𝑘 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ 模擬環境
本次實驗在每種調變所測得之相同 throughput 來進行。實驗時間為 2 秒，從第 0 秒至第 1 秒內，每個 SS 隨機產生一條 VoIP 服務流，並在 第 2 秒時結束，實驗數據從第 1 秒開始，計算至第 2 秒。
4.6.1. 使用 QPSK 1/2 調變下之量測
如圖 4-12 所示，UGS 演算法無法依據語音封包來要求頻寬，以 throughput 為例，UGS 上傳頻寬使用率大約在 55％，ertPS 約在 59.5％，
本文提出之機制約在 64％，與 UGS 之差距有 9％，與 ertPS 之差距有 4.5
％，有著最佳的上傳頻寬使用率。
40
圖 4-12 bandwidth efficiency with QPSK 1/2 4.6.2. 使用 QPSK 3/4 調變下之量測
圖 4-13 顯示出本文提出之機制的上傳頻寬使用率亦是 3 者中最高的，從 個別來看本文提出之機制一直保持在 62％左右；ertPS 之上傳頻寬使用率 最高為 60％，平均為 58％；UGS 平均之上傳頻寬使用率為 54％。
圖 4-13 bandwidth efficiency with QPSK 3/4
48%
u p li n k b an d w id th ef ficie n cy
number of nodes
UGS
u p li n k b an d w id th ef ficie n cy
number of nodes
UGS Proposed ertPS
41
4.6.3. 使用 16-QAM 1/2 調變下之量測
由圖 4-12～4-14 看來，UGS 之上傳頻寬使用率大約是 54％，ertPS 約為 57％，本文提出機制可到約 62％，明顯優於其他 2 者。
圖 4-14 bandwidth efficiency with 16-QAM 1/2 4.7. 實驗五：jitter 量測 所訂定之 QoS，其後因為網路資源不夠，jitter 便大幅增加到無法容忍的
48%
u p li n k b an d w id th ef ficie n cy
number of nodes
UGS Proposed ertPS
42
number of nodes
UGS Proposed ertPS
43
number of nodes
UGS
number of nodes
UGS Proposed ertPS
44
因此，綜合以上實驗，本文提出之 VoIP 上傳排程與 UGS、ertPS 相 較之下，其表現都是優於後 2 者，顯示出本文提出之機制在進行上傳頻 寬請求時，能有效的向 BS 要求適合的頻寬，因此可以在高 throughput 下 有較低的延遲；在傳送相同的總位元數上使用較少的上傳頻寬，故有較 好的上傳頻寬使用率。
45
5. 結論與未來研究
目前在 WiMAX 網路上有 4 種 VoIP 上傳排程機制被提出，包括了 UGS、ertPS、UGS-AD 與 Lee’s，但這些 VoIP 上傳排程機制有浪費上傳 頻寬之缺點，在無線網路裡，能有效地利用頻寬資源是相當重要的。因 此，本研究提出一個在 WiMAX 網路上有效率的 VoIP 上傳排程機制，來 實現更好的上傳資源配置。透過 delay 一個 EVRC 語音封包的方法及 IEEE 802.16d 之 2 個保留位元來對 BS 要求上傳頻寬，來改進上述 VoIP 上傳排 程機制之缺點。透過相關模擬實驗得出實驗結果可以顯示出本研究提出 之上傳機制雖然將封包 delay 20ms，但在 average delay 實驗上能服務更多 的網路節點且比 UGS、ertPS 之 delay 上升緩慢；在 throughput 實驗上，
相較於 UGS、ertPS 有較高的效能；對於每個封包所要求的上傳頻寬，BS 能更精確的提供，降低 VoIP flow 之個別上傳要求頻寬，提高整體上傳頻 寬使用率。
在未來的研究上，可以針對在有無線電干擾或雜訊的實體層條件下，
所產生的 packet loss 、delay 與 jitter 是否在可接受的範圍之內。另外亦 可加入 IEEE 802.16 系統之允入控制（call admission control ）與佇列管 理機制，以進一步提升網路使用效率。
46
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