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第四章 模擬結果與比較

4.2 情境一:使用平均流量與常見情境之模擬結果

4.2.2 模擬結果

為了使流量趨勢更加清晰易懂,之後的模擬起始點都設在流量最低的 16:00 而不是 00:00。因此初始值的設定考量到流量特性,對照組除了 ADSL NIC 設為開 啟,其餘 NIC 都設為關閉;然而實驗組恰好相反,因模擬啟動時恰巧為整體流量 最低的時候,故將 ADSL NIC 設為關閉,其餘無線接取網路的 NIC 都預設為開啟。

(一) PSR 觀點之模擬結果比較:

這部分的模擬結果代表著一般使用者在省電架構(實驗組)和現行架構(對照組) 底下所能感受到的差別。理想上使用者的傳輸速度不能下降且 Blocking Probability 不能上升,如此才能維持其滿意度。而由於數據量較大,下列結果大多以圖表方 式呈現,並選擇有代表性的 PSR 繪圖。首先,現行架構的模擬結果如圖 4-3 所示。

其中 NIC 開關為 1 代表開啟;0 代表關閉。而由於現行架構的 PSR 即是 ADSL 的 ATU-R,不具有 WiMAX 與 3G 的網路介面卡(NIC),因此始終是維持關閉的狀態,

流量全數流入 ADSL。圖 4-3 之中較需注意的部分是在 AM1:00~AM3:00 之間由於 整體流量較高,造成少部分的 request 被 Blocked,也算是符合一般使用者經驗。

圖 4-4 編號 PSR86 號使用省電架構(實驗組)於情境一之模擬結果

圖 4-4 即是採用省電架構之後,編號 PSR86 號的模擬結果。因為使用相同的 Blocking。這部分的好處並非是原先省電架構的初衷。但因為 PSR 多了其他接取 網路可連接,大大降低了尖峰時期的 Blocking Probability,使用者的滿意度在採用 省電架構之後不降反升,可說是比預期的理想狀況還更加理想了。

等到 13:00 時,因為此時流量已低到 NMS 覺得 DSLAM 可被關閉,便強制將 其關閉,連帶的 PSR86 號的 ADSL NIC 也被強制關閉,取而代之的是 WiMAX 與 3G NICs 被開啟。理論上此時會有 ADSL NIC 正在傳送中的連線(Sessions)被強制 切斷(Dropping),本論文亦將其視同 Blocking,造成相同的負值滿意度。然而 PSR86 號在此時恰好沒有流量,因此在圖 4-4 看不出有任何 Blocking 的發生。實際上此 時增加的 Blocking 並不高,遠比尖峰時期減少的 Blocking 還少,整體的 Blocking Probability 依舊有改善,從第(二)部分的分析來看會更為清楚。

(二) NMS 觀點之模擬結果比較:

圖 4-5 現行架構(對照組)於情境一之整體模擬結果

從圖 4-5 最上面的「系統總流量」可看出所有 PSR 的流量加總其實並不小,

但是 DSLAM 提供的總容量高達 50Mbps ∙ 19 = 950Mbps ,因此單獨只有 ADSL 開啟在絕大部分時間都能吸收全部的流量,然而和 PSR 模擬結果類似的是,在尖 峰時段有時會有 Blocking 發生,平均的使用者滿意度(Utility)也因此略為下降。

圖 4-6 省電架構(實驗組)於情境一之整體模擬結果

圖 4-6 即是使用省電架構時整體的結果,可以當作本論文最具代表性的結論。

從系統總流量與 DSLAM 開啟總量來看,可發現 DSLAM 開關的趨勢基本上和總 流量的趨勢是一致的,但由於無線接取網路能吸收的流量有限,顯然 DSLAM 有

結果還算不差(詳見表 4-4)。

至於 Blocking Prob.的部分,從圖中可看出在流量漸漸上升時,因為無線基地 台的容量有限,會發生零星的 Blocking,但在 DSLAM 開啟之後即會緩解。而尖峰 時段的 Blocking 和圖 4-5 相比,明顯下降了許多,這和 PSR 部分的模擬結果是一 致的。等到整體流量逐漸下降時,又會因為有 DSLAM 的強制關閉造成部分連線 被中斷(即為 Dropping 但本論文亦視其為 Blocking),但比例其實都十分的低。

實驗組與對照組一些關鍵數據的比較如表 4-4 所示。

0.07300% 65.991% 40.049% 26.722%

2.9338

過渡型省電架構整體耗電功率= 19 ∙ 76 ∙ + 304 ∙ 3 ∙

+304 ∙ 3 ∙ + 304 ∙ 1 ∙ + 304 ∙ 5 . (4-1)

在(4-1)式中,前兩項分別代表「所有 DSLAM 的耗電功率」與「所有 PSR 的 ADSL NIC 總耗電功率」,而接下來分別是「所有 PSR 的 WiMAX NIC 總耗電功率」、「所 有 PSR 的 3G NIC 總耗電功率」以及「PSR 除網卡外之基本耗電功率」。但是後 4 項的電費其實是由 ADSL 使用者(Subscriber)負擔,因此過渡型省電架構 ISP 業者 耗電功率可化減為(4-2)。

過渡型省電架構 業者耗電功率= 19 ∙ 76 ∙ . (4-2)

至於全無線省電架構(如圖 3-2)的整體耗電功率則可以(4-3) 表示。

全無線省電架構整體耗電功率= 19 ∙ 76 ∙ + 304 ∙ 3 ∙ +304 ∙ 5 ∙ . (4-3)

其中前兩項依舊代表「所有 DSLAM 的耗電功率」與「所有 PSR 的 ADSL NIC 總耗電功率」,而最後一項則是「PSR 除網卡外之基本耗電功率」,因為此時 PSR(或 ATU-R)會跟著 DSLAM 一同開關,故須再多乘上 。同理,全無線省電架構 ISP 業者耗電功率亦可化減為(4-4)式。

全無線省電架構 業者耗電功率= 19 ∙ 76 ∙ . (4-4)

最後就是現行架構的整體耗電功率與 ISP 業者耗電功率了,可分別由(4-5)與

現行架構整體耗電功率 = 19 ∙ 76 + 304 ∙ 3 + 304 ∙ 5 . (4-5)

表 4-5 情境一模擬結果省電比率一覽表 用 non-stationary Poisson Process 產生 PSR 流量時,大小趨勢的參考不使用台大 ADSL 各時段平均流量,改為使用自從 2011/12/13 起至 2012/01/06 止,總共 24 天 的特定日期流量來模擬,也就是說計算量增加為情境一的 24 倍。而為了簡化數據 結果,每次模擬只記錄其一整日下來之「系統平均 Blocking Prob.」、「DSLAM 平 均開啟比率」、「WiMAX NIC 平均開啟比率」、「3G NIC 平均開啟比率」與「使用

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