第四章 實作模擬與結果分析
4.3 案例一:自私節點之總信任值參考比較
首先比較節點沒有總信任值與擁有總信任值的比較,因為節點在互動的過程 中若周圍節點可以對中繼節點做出共同評價,所以當此中繼節點開始採取不合作 的策略時,可優先被周圍節點偵測,並反應至總信任值中。所以傳送端可以馬上 挑選其他的節點代為傳送。以下會針對節點有無參考總信任值的比較,本實驗會 比較端點對端點的平均延遲時間(ADT)、平均產量(ATP)、以及平均封包遺失率 (APLR)的不同,以證明提出之方法是有效的。
4.3.1 節點個數於自私節點之有無採用總信任值參考比較
首先比較封包由傳送端送出至接收端所經過的平均延遲時間。由圖 33 可知 當節點數增加時,因為封包所傳送路徑變長且所通過的節點數增加,所以ADT 會呈現增加的情況,中繼節點有隨機的機率在不定的時間變成自私節點,故會影 響到封包的傳送。
當沒有採用總信任值參考的情況時,因為中繼節點背離,所以傳送端所傳的 封包會被丟棄,等到節點發現沒有回傳ACK 且想要利用 Distance Vector 協定找
尋其他節點傳送時已經過了一段時間,所以先前所傳的封包不但無法到達目的 地,且會被自私節點丟棄。若採用總信任值參考,雖然中繼節點會於隨機時間背 離,但是經由總信任值計算可以讓傳送節點在總信任值更新時盡快選擇第二順位 之節點傳送封包。然而有參考總信任值的機制會比沒有參考總信任值機制之平均 延遲時間會快12.51%,雖然不是相當明顯,但仍然對封包的傳送速度有些許的 提升。
End-to-End Delay
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
5 10 15 20
Number of Nodes
ADT
Node Without Total Trust Value
Node With Total Trust Value
圖33 自私節點有無總信任值參考 End-to-end 平均延遲時間比較
接下來比較有無總信任值參考之產量,圖 34 為有無總信任值參考之產量。
當節點數增加時,因為封包路由所需經過的路徑及節點數增加,且可能因為自私 節點的丟棄封包或封包錯誤的繞徑導致於ATH 的降低。在沒有採用總信任值的 參考時,因為中繼節點採取不合作的策略,且節點沒有及時的發現其行為,故所 傳送的封包皆被丟棄,等到節點發現後利用Distance Vector 協定找到第二條路徑 時,其ATH 才會穩定的上昇。整體在 ATH 中,有總信任值參考的產量會比無總 信任值產量多68.50%,這是因為本機制可以提早的將封包傳送至合作的節點,
而不會被自私節點所拒絕傳送,故產量的增加較為明顯。
Throughput
Number of Nodes
ATP Node Without Total
Trust Value Node With Total Trust Value
Number of Nodes
APLR Node Without Total Trust
Value
Node With Total Trust Value
圖35 自私節點有無總信任值參考平均封包遺失率比較
4.3.2 自私節點比例之有無採用總信任值參考比較
Selfish Node RateAD
Node Without Total Trust Value
T
Node With Total Trust Value
所以ATH 會比沒有總信任值參考來的多。但是隨著自私節點比例增加,傳送節 Selfish Node Rate
ATP Node Without Total
Trust Value Node with Total Trust Value Selfish Node Rate
APLR Node Without Total
Trust Value Node With Total Trust Value
圖38 自私節點比例之有無總信任值參考平均封包遺失率比較
此實作模擬著重於自私節點存在對封包傳送的影響,經由模擬可知有參考總
信任值機制其ADT 在節點個數和自私節點比例會比無參考小 12.51%及
25.32%、ATH 會增加 68.50%及 23.98%、APLR 會減少 27.03%及 27.68%。故可 證明由周圍節點所計算之參考總信任值可以讓傳送節點早一步轉換其他節點傳 輸,且可避免中繼節點的背離所造成的傷害,所以可解決自私節點的問題。
本實驗均假設每一個節點都有餘力可傳送封包,但是實際上每個節點可能因 為忙碌或環境關係無法傳送封包,而將封包暫時性的丟棄,這時若將其信任值降 低則無法實際反應節點合作的情況。再者節點處於忙碌狀態及空閒狀態時幫忙傳 送封包代表的意義不同,若於忙碌狀態時節點仍然傳送封包,則代表節點趨向於 合作的意圖明顯,其信任值的評比增加幅度應該較空閒狀態節點為大。本實驗是 基於節點皆處於空閒狀態的平等條件下探討合作與否的狀況,故無考慮其機會成 本問題。