4. 原有機制之改良
4.1. 原有機制之效能增討論
在前一章中進行[10]之無線感知網路機制之設計時，發現有幾個部份的設計中存在 著對於某些情境下效能的改良點。這些改良的部份根據其位於流程中位置來分類，可概 略性分為三個部份：
快速頻段感測之頻段挑選機制
在 3.1.2 中曾提到快速頻段感測 (Fast Channel Sensing) 的機制，這個機制在實作上 主要是採取亂數來做為決定初始頻段 (Initial Channel) ，並且任取一個與可用資料頻段 個數互值之數 h 來做為頻段切換遞增值。這樣的設計的好處是容易實作且在決策上較不 耗費時間，但考慮到其取得之初始頻段正有使用者進行傳輸時，它將損失頻段感測所需 時間外加等待時間區間的時間。如果很不湊巧的在切換頻段之後，仍舊感測到存在任意 使用者正在使用該頻段，還是會造成該段時間的損失。因此，在這種情況下，若能夠找 到一種方式來進行使用資料頻段的挑選會是較佳的解決方案。
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圖 11、由終端機隱匿問題之情境來考慮決策者的選定。
此外，在此機制下由於決策者為無線感知網路傳送端，若此時存在如圖 11 之終端 機隱匿問題 (Hidden Terminal Problem) ，假設目前已存在一種機制能使得傳送端能找到 最適合自己的頻段，但由於傳送端無法知道接收端是否會被其他使用者干擾，因此傳送 端仍舊無法保證接收者能夠順利接收到 RTS 控制封包，進而達到減少感測到頻段切換之 損失。
因此，在解決方案的部分將設計兩個機制：第一個機制為建構於歷史感測資料之評 分機制，透過此機制可以協助無線感知網路使用者挑選適合自己的頻段；第二個機制則 是改寫 RTSCR與 CTSCR的設計，使得傳送端可以將「較適合自己使用」的頻段透過 RTSCR 告知接收端，而接收端在此時會啟動「頻段感測快照 (Channel Sensing Snapshot) 」的 機制，使得接收端能在此時先了解目前周遭頻段使用情況，以決定頻段切換順序。此部 份更進一步的設計說明將會在 4.2.1 中詳述。
資料傳輸頻段感測之機制
接下來則是探討在於頻段感測機制中對於資料傳輸感測頻段的部份，在這個部份中 的設計中，原本的設計主要是在切換至任何資料傳輸頻段時需要進行頻段感測，以確定
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是否存在主要使用者欲使用該頻段之狀況；若此時感測到任何訊息，則代表此時可能存 在某些使用者欲使用此頻段。這樣的機制的設計主要是希望能儘量避免干擾主要使用者 使用此頻段，不過在某些情境下它可能會降低無線感知網路使用者在進行傳輸時的效能。
情境如下圖所示：
圖 12、當頻段感測到 ACK 後，即使頻段接下來無任何使用者使用，仍需切換頻段。
圖 12 展示了一種特殊的情境，在這種情境下，當無線感知網路使用者切換到資料 傳輸頻段 1 時，此時存在一對主要使用者正在進行資料傳輸，並將進入尾聲。此時主要 使用者中的接收端因為收到該資料後回傳 ACK 給傳送端，兩者在此後短時間內不再傳 輸封包。但是在這個時候，無線感測網路之使用者卻感測到附近正有其它使用者在進行 資料傳輸，於是在頻段感測完成且等完等待時間區間後隨即會放棄在此頻段的使用情況，
直接切換至下一頻段。在此種情境下，無線感知網路的兩位使用者仍然損失了頻段感測
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所需時間外加等待時間區間的時間，因此在此部份的機制是可以考慮進行改良的。
而在改良的方案主要有一個假設，這個假設即是在這些頻段內的使用者均為 IEEE 802.11 無線網路之使用者，亦即每一位使用者所傳的封包型態是所有使用者都知道的。
因此，在此情況下，只需要針對頻段感測時所收到的封包進行型態的檢查，並且進行對 應的處理即可。詳細的內容將在 4.2.2 中詳細描述。
SIFSCR之後的資料傳遞與終端機隱匿問題之討論
最後則是在 SIFSCR之後關於資料傳輸方面的議題，這一部份的議題在原始的機制 中主要是：在本次資料封包傳輸完成後，無線感知網路接收端會回應一個 ACK 以代表 收到此資料傳輸封包，之後無線感知網路傳送端會發出一個稱作 RTI 的控制封包。在接 下來 SIFSCR的時間內，雙方均需要進行頻段的感測，以確定此時是否存在主要使用者 需要進行資料傳輸。
考慮到先前於圖 11 的終端隱匿問題之情境，在主要使用者的訊號只有無線感知網 路接收者能夠感知的情況下，若此時確實存在任意主要使用者需要進行封包的傳輸，則 該位使用者會發出 RTS 之控制封包。在此時此 RTS 只有無線感知網路接收端能夠感測 到，傳送端則是維持認定「此頻段尚無其它使用者使用」之狀態。這樣的情境下，雖然 在無線感測網路接收端返回控制資料傳輸頻段後，當無線感測網路傳送端送完資料封包 卻沒有收到 ACK 控制封包時，傳送端能夠正常的返回控制資料傳輸頻段。整體流程可 參考圖 13。
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圖 13、在終端隱匿問題下，傳送端的行為反應。
現在假設資料封包的內容大小為 2048 bytes，且無線感知網路傳送端位於資料傳輸 率上限為 2 Mbps 的環境中，則傳送端至少需要約 8000 微秒的時間進行此資料封包之傳 輸，而且必定是在這之後才有機會知道接收端無法接收此資料。在如此之情境下，其返 回控制封包所在頻段之代價相較之下似乎有點過高，因此若能在此更動其機制，勢必有 機會能讓無線感測網路之使用者其效能提升，達到更有效的頻段使用率。而在改善方案 的規劃上，本篇論文之設計主要是再次進行 RTS-CTS 握手動作為主，詳細設計於 4.2.3 中將詳細說明。
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