第五章 模擬實驗結果與討論
5.3 實驗結果與分析
由 Figure 5-2 可以知道 POP 與 CRPD 的訊息量計算方式。POP 為針對每一個節點 做一次性的找尋,而 CRPD 為針對行動裝置每次連接上擷取點的觸發性找尋,因此當換 手後的訊息量是以累計的方式往上累加的。
Figure 5-2 POP 與 CRPD 之訊息計算方式示意圖
雖然本論文方法在網路成型時(此為路由表格建立好後)會花費一些訊息去針對每 一節點做交叉點探索機制,不過此訊息量是很小的,而且只要網路的路由不變動,就不
- 52 -
需要再觸發交叉點探索機制;反之來說,CRPD 的每一次的找尋交叉點,對網路便都是 一種負擔。Figure 5-2 為在 Grid 3×3 的拓樸環境下,POP 與 CRPD 隨著行動裝置與其 換手次數的增加,所需要花費的訊息量數。圖中的橫座標代表單一行動裝置的換手次 數,縱座標為所花費的找尋交叉點訊息量數,其訊息量數的計算方法為(訊息×所走的 Hop counts)。
Figure 5-3 Grid 3×3 之找尋交叉點訊息量
Figure 5-2 中可以看到,POP 除了在一開始需花費少量的交叉點探索訊息外,其 後不管行動裝置或是其換手次數的增加,訊息量並不會增加,因為 POP 之探索機制是 建立在一開始網狀網路路由表建立完成後去執行,並把所有的交叉點資訊建立好,行動 裝置及其換手次數並不會再次觸發探索交叉點的程序,因此可以看到 POP 的線會是以 平行直線的方式呈現。相較於 POP,CRPD 的訊息量數便成長的很快,因為行動裝置的 連接以及每次的換手都會觸發一次找尋交叉點的動作,隨著換手次數的增加,所花費的 訊息量數當然也會跟著增加,在僅有 9 個網狀節點的無線網狀網路環境底下時,可以由 Figure 5-2 中觀察只要有 5 個行動裝置,各換手一次後,其所花費的找尋交叉訊息量便 會超越 POP 了,即使僅有 1 個行動裝置,在換手 10 次後,其所花費的訊息量亦會超越 POP,而且隨著行動裝置的加入與換手,與 POP 的訊息量差距只會越拉越大。
- 53 -
Figure 5-4 Grid 4×4 之找尋交叉點訊息量
Figure 5-5 Grid 5×5 之找尋交叉點訊息量
Figure 5-6 Grid 6×6 之找尋交叉點訊息量
- 54 -
Figure 5-3、Figure 5-4、Figure 5-5 分別針對 Grid 4×4、Grid 5×5、Grid 6×6 的網狀網路節點數去觀察 POP 與 CRPD 找尋交叉點所需花費的訊息量數,由於 POP 是 以每一個節點去做探索交叉點的動作(如此才能確保任何 MN 與 CN 溝通的情景所利用 的交叉點是正確的),因此所需花費的訊息量數會隨著網狀網路節點數的增加而慢慢增 加, Figure 5-3、Figure 5-4、Figure 5-5 顯示 POP 其訊息量數的不同,這是因為網 路節點數量改變所至。由圖中可以看到在網狀網路節點數比較小的環境下,行動裝置及 其換手次數不多時,CRPD 所花費的訊息量數便會超越 POP;而當網狀網路節點數較大 時,行動裝置及其換手次數雖然要比較多時才會超越 POP,不過,只要隨著時間其行動 裝置連上與其換手次數的增加,訊息量數很快便會超越 POP 所花費的訊息量數。
接著我們所要觀察的是,隨著網狀網路節點數的增加,POP 所需花費的訊息量數的 變化,並且加入 CRPD 當對照組,觀察其方法所需花費的訊息量數受網路節點數的影響 有多少,如 Figure 5-6 所示,橫座標為網狀網路的節點數,縱座標同樣為所花費的找 尋交叉點訊息量數。
Figure 5-7 1 MN 之找尋交叉點訊息量
Figure 5-6 為在這些網狀網路中有一個行動裝置時,其換手次數對找尋交叉點的訊 息量數的影響,分別觀察網狀網路節點為 Grid3×3、Grid4×4、Grid5×5、Grid6×6 訊 息量數的變化。由圖中可以看到,POP 會呈現比較大幅度的成長,前面有提到,這是因 為 POP 為針對每一個節點的一次性探索,因此對於節點數較多的網路環境時,勢必要 花較多的訊息量數去將所有交叉點資訊建立好,因此,在僅有一個行動裝置的時候,當 網狀網路節點數多時,本方法的優勢便較不顯著,可以看到節點數在 Grid4×4 以上的 網路環境時,即使行動裝置換手次數達 20 次時,CRPD 所花費的找尋交叉點訊息量數 仍少於 POP 所需花費的訊息量數。這是因為 CRPD 其所花費的找尋交叉點訊息量數較 不受網狀網路節點數的影響,可以看到雖然隨著網狀網路節點數的增加,CRPD 所需花
- 55 -
費的訊息量數也會增加,但是增加的量並不顯著,其主要的影響還是在行動裝置的數量 及其換手的次數。接著我們來看當行動裝置增加時 POP 與 CRPD 找尋交叉點所花費的 訊息量數隨著網狀網路節點數量增加的變化為何,如 Figure 5-7、Figure 5-8 所示:
Figure 5-8 5 MN 之找尋交叉點訊息量
Figure 5-9 10 MN 之找尋交叉點訊息量
由圖中可以看到,POP 其訊息量數的變化不管是網狀網路環境內有 5 個或是 10 個行動裝置其和僅有一個行動裝置時的情形會是一樣的。而 CRPD 其不同於一 個行動裝置的情形,所需花費的找尋交叉點訊息量數在 5 個行動裝置時候便可看到 有相較於 1 個行動裝置的情形有了很顯著的成長,由 Figure 5-7,在網狀網路節點 數少時如 Grid3×3 與 Grid4×4,在換手次數僅有 5 次的情形時,CRPD 所需花費 的訊息量數便比 POP 多了不少,即使在 Grid5×5 的中型網路,只要換手次數超過 10 次,其訊息量同樣會超越 POP。而在網狀網路節點數較大的網路環境如 Grid6
×6 時,雖然換手次數少時 CRPD 所花費的訊息量不會比 POP 多,但只要換手次數
- 56 -
在二十次其所花費的訊息量數便會大於 POP,而只要再經過一段時間,隨著節點數 增加與換手次數的增加,CRPD 的訊息量數便會超越 POP 了。而當行動裝置數量 為 10 的情形下,由 Figure 5-8 所示,CRPD 其訊息量會更快便會超越 POP,即使 在 Grid6×6 的環境下,當行動裝置僅換手 10 次後,CRPD 所花費的訊息量便會超 越 POP 了。