模擬結果

模擬的部分主要是比較三種演算法和 PSM-MIMO/OFDM 在吞吐量和能量消耗方

面彼此之間的差異。首先針對吞吐量的結果做分析，模擬的結果如圖 9 所示。吞吐量的

以平均吞吐量會大於最小時間差和最大總速率兩演算法所找出的配對。最小時間差演算 法會優於最大總和速率演算法的原因可以從上一章優缺點分析得知，最小時間差演算法 所找的配對關係較有機會接近(3-5)式的最佳配對關係，也就是兩個使用者的資料速率和 緩衝區裡的封包數相同，但資料速率不一定是最大。最大總和速率演算法所找的配對關 係較不易接近(3-5)式的最佳配對關係，原因為配對後的資料速率和緩衝區裡的封包數皆 不一定相同，資料速率也不一定最大。

從圖 9 中可以觀察到隨著使用者的增加，最大平均吞吐量、最小時間差和最大總 和速率三種演算法的平均吞吐量有增加的趨勢，主要在於每增加兩個使用者，就可以增 加配對的方式供演算法去選擇，以表 7 為例，十個使用者可以分成五組配對，八個使用 者可以分成四組配對，從一到四組配對，十個使用者供演算法選擇的配對數都多於八個 使用者，因此較有機會找到符合最佳配對關係的配對。但是最小時間差演算法和最大總 和速率演算法所找的配對和吞吐量的大小沒有直接的關係，所以隨著使用者的增加，平 均吞吐量增加的幅度逐漸趨緩。最大平均吞吐量演算法方面，由於找的配對其吞吐量越 大越好，所以增加的幅度最大。另一方面，在 ATIM 區間結束後，需要和 AP 做上載連

結或下載連結的使用者增加時，三種提出的演算法尋找配對的複雜度也會跟著增加。

表 7 使用者個數和配對數

1 2 3 4 5 10 C¹⁰₂ =45 28C⁸₂ = 15C⁶₂ = C⁴₂ = 6 C²₂ = 1

8 C⁸₂ =28 15C⁶₂ = C⁴₂ = 6 C²₂= 1

Pair Users

提出的三種演算法在平均吞吐量都高於 PSM-MIMO/OFDM 協定的主要原因，從表

8 可以觀察到，假設有十個使用者，可以分成五組配對，PSM-MIMO/OFDM 協定以知 更鳥式循環排程法找配對，假如每次只選出三位候選人，最多只有三種配對可以選擇。

提出的三種演算法，由於考慮所有可能的配對方式，可以選擇的配對數相對較多，找到 最佳配對的機會也較大。此外，PSM-MIMO/OFDM 協定在選擇配對時，並沒有考慮子 載波上最小 SINR 實際可行的資料速率以及使用者緩衝區裡的封包數，因此很容易有較

Max. Average Throughput Min. Time Differences Max. Sum Rate

花的資料傳輸時間，所以將兩者的時間想減就是 AP 的其中一根天線處在閒置的時間長 度，將兩者的時間相加就是 AP 花在傳送資料的總消耗功率時間，將閒置功率(idle power) 和傳輸功率(transmission power)分別除以二則表示一根天線平均所消耗的閒置功率和傳 輸功率，計算的結果E 為 AP 所消耗的總閒置能量，_i E 為 AP 所消耗的總資料傳輸能量。 _t

圖 10 平均能量消耗

從圖 10 中可以觀察到最大平均吞吐量演算法的平均能量消耗最小，主要是因為和 平均吞吐量的表現成反比關係，而且隨著平均吞吐量遞增，平均消耗能量就遞減。最小 時間差演算法在平均吞吐量的表現比最大總和速率演算法好，但是在平均能量消耗上卻 是比最大總和速率演算法來的高，原因為在於兩個演算法的平均吞吐量差距不大的情況 下，最小時間差演算法所找的兩使用者的資料傳輸時間差距小，最大總和速率演算法所 找的配對，彼此資料傳輸時間差距會較大，分別將資料傳輸時間相加後，最小時間差演 算法得到的總消耗功率的時間通常會比最大總和速率演算法的長，也就是 AP 的兩根天

線處在資料傳輸的狀態較久。此外，與平均吞吐量所得到的結果成反比，當隨者使用者 的增加時，平均消耗能量會逐漸減小，而且以最大平均吞吐量演算法減小的幅度最大。

PSM-MIMO/OFDM 協定方面，從圖 9 平均吞吐量的表現就可以推論平均消耗能量是最 高的，而且維持一個穩定的大小。