延遲時間量測

圖 5-3. 進行延遲時間量測時的網路拓樸

圖 5-3.是我們進行延遲時間量測時所使用的拓樸，共有五個節點，分別是一個 BS、三 個 MS 及一個 Host 透過有線與 BS 相連。模擬所使用的測試封包是以 ping 程式送出的 ICMP 封包，我們共設計了三種情況進行量測，分別是 HostÆMS、MSÆHost、MSÆMS。在模擬 過程中，我們將忽略頻道發生錯誤的情形，讓資料可以順利送達。以下針對每一種情況進行 分析：

(1) HostÆMS：

圖 5-4.所列的是在 Host 上執行 ping 程式的執行時間與參數。在模擬時間第 10.000 秒時，Host 會開始送 ICMP-REQUEST 封包給 MS，每隔一秒鐘送出一個，

共送出九個封包。當 Host 收到 ICMP-REPLY 封包時，將會顯示 TTL (Time-To-Live) 數值及經過了多久的延遲時間。而在往後的 ping 程式執行時間，我們都將延遲 1ms 送出，於是下一次 ping 程式將在 20.001 秒時開始送出封包，以此類推。

圖 5-4. ping 程式執行時間與參數設定

64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=1 ttl=63 time=5.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=2 ttl=63 time=5.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=3 ttl=63 time=5.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=4 ttl=63 time=5.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=5 ttl=63 time=5.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=6 ttl=63 time=5.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=7 ttl=63 time=5.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=8 ttl=63 time=5.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=9 ttl=63 time=5.98 ms 1.0.2.3 ping statistics

---9 packets transmitted, ---9 received, 0% packet loss, time 8000ms Rtt min/avg/max/mdev = 5.985/5.985/5.986/0.072 ms

64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=1 ttl=63 time=9.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=2 ttl=63 time=9.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=3 ttl=63 time=9.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=4 ttl=63 time=9.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=5 ttl=63 time=9.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=6 ttl=63 time=9.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=7 ttl=63 time=9.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=8 ttl=63 time=9.98 ms 64 bytes from 1.0.2.3: icmp_seq=9 ttl=63 time=9.98 ms 1.0.2.3 ping statistics

---9 packets transmitted, ---9 received, 0% packet loss, time 8000ms rtt min/avg/max/mdev = 9.985/9.985/9.986/0.081 ms

Ping program starts at 50.004 sec

Ping program starts at 60.005 sec

圖 5-5. ping 程式模擬結果與統計 (HostÆMS)

圖 5-6. 傳送 ICMP 封包時序圖 (HostÆMS)

圖 5-5.是第 50.004 秒啟動與第 60.005 秒啟動的 ping 程式的模擬結果。首先，

我們可以看到 TTL 值從預設的 64 減為 63，表示此 ICMP 封包經過一個節點就到達，

此一節點就是在中間轉傳的 BS。而 RTT 的部份，在第 50.004 秒啟動的是 5.98 ms，

在第 60.005 秒啟動的則是 9.98 ms。兩者會有這麼大的差別，原因在於我們模擬所 使用的 BS 訊框區間是以 5 ms 為一週期，使得在第 50.004 秒啟動的 ping 程式所送

出的 ICMP-REQUEST 封包來得及在 BS 進行排程前到達。依我們的設計，BS 排程 開始的時間將會是第 50.005 秒，於是第 50.004 秒送出的 ICMP 封包滯留在 BS 的時 間相當短暫。第 60.005 秒啟動的 ping 程式從 Host 送出 ICMP-REQUEST 封包，封 包到達 BS 的時間已經超過 BS 此次排程的時間，也就是第 60.005 秒；於是封包必 須暫存一段時間，等待下一次 BS 進行排程，也就是第 60.010 秒。詳細的時序圖與 時間資訊在圖 5-6.中呈現。

(2) MSÆHost：

圖 5-7. ping 程式的模擬結果 (MSÆHost)

MSÆHost 的量測結果如圖 5-7.所示，我們僅節錄部份數據進行討論。從圖中的 數據裡，我們可以觀察到，由於每個 BS 訊框區間會先分配下行子訊框，之後才是上 行子訊框，於是越接近 MS 進行排程的時間，此 ICMP 封包暫存在 MS 的時間將會越 短。封包在上行子訊框送出後，由 BS 轉送至 Host 端，Host 將會傳回 ICMP-REPLY 封包至 BS，但此時已經超過 BS 進行資料排程的時間，於是封包會暫存在 BS 端，

等待下一次的排程時間。詳細的時序圖與時間資訊在圖 5-8.中呈現。

圖 5-8. 傳送 ICMP 封包時序圖 (MSÆHost)

圖 5-9. ping 程式的模擬結果 (MSÆMS)

(3) MSÆMS：

MSÆMS 的量測結果如圖 5-9.所示。不同時間點啟動的 ping 程式會得到不同的 結果，此原因與(2)中的描述相同。詳細的時序圖與時間資訊在圖 5-10.中呈現。

圖 5-10. 傳送 ICMP 封包時序圖 (MSÆMS)