模擬設定

我們評估本研究所提出的路況交通覺知路由協定(Road Traffic Awareness Routing Protocol - RTARP)之外，同時亦和 Epidemic Routing Protocol 與 Spray and Wait Routing Protocol 進行評比比較。Epidemic Routing Protocol 以及 Spray and Wait Routing Protocol 皆具有訊息複製與廣播傳送的特性，將訊息傳送給相遇的每一個節點，因此通常造成較 高的網路負載。

4.2 模擬設定

我們的模擬實驗軟體為 The ONE(Opportunistic Network Environment) Simulator，版 本採用 1.4.1 版，該軟體主要是由芬蘭的 Nokia 研究中心所支援的 SINDTN 與 CATDTN 計畫、芬蘭科學院(Academy of Finland)的 RESMAN 與 PDP 計畫以及歐洲技術學會資訊 通信技術實驗組織的支持下共同發展而成，專門為耐延遲網路(DTN)相關的路由協定 (Routing Protocols)與應用程式(Applications)所設計，允許使用者可以透過多樣複雜的節 點運動模組(Movement Model)與已建置路由交換與應用程式的環境架構，來建立相關模 擬實驗，並且提供互動式圖像化與後置處理工具以支援實驗的評估，同時也提供讓 The ONE 模擬成為真實環境下 DTN 測試平台一部分的模擬方法。

軟體的部分是由 Java 所撰寫而成，提供運動模組(Movement Model)模擬節點移動的 行為模式，事件產生器(Event Generator)依使用者需求於模擬過程產生不同事件，圖形化 介面與模擬結果模組(Visualization and Results)則是將節點的移動資訊與路徑、事件的發 生、封包的傳遞等資料顯示於圖形畫面，最後路由模組(Routing Model)則是提供不同的 耐延遲網路路由協定(DTN Routing Protocols)供使用者進行模擬，完整架構及圖形化介面 如圖 13 及圖 14 所示。

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圖 13：The ONE 模擬器環境架構圖

圖 14：The ONE 模擬器圖形化介面

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4.2.1 環境設定

我們建構一個以地圖為基礎的模擬環境，使用的模擬城市為 The ONE 軟體內建的 芬蘭首都赫爾辛基 Helsinki，其地圖大小為 4500 公尺乘以 3400 公尺(如圖 15)。而所有 的車輛都必須行駛在地圖中所規範的道路內，同時道路的識別代碼也會在 The ONE 模 擬器開始進行模擬前完成編碼(如表 3)，總計共有 4219 條道路，其中數字相同代表為同 一條道路，另外 A、B 代表該條為雙向道路去與回的差異。

圖 15：The ONE 模擬器地圖畫面

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R2315A 3269.29 2063.80 3290.031 2067.18

4.2.2 參數設定

系統整體模擬時間設定為 7200 秒，但因初始 Epidemic Routing Protocol、Spray and Wait Routing Protocol 以及本研究所提出的路況交通覺知路由協定(RTARP)皆需要準 備時間(warm up time)以完成初步的路況資訊交通的交換，為了公平起見，我們設定準 備時間為 1800 秒，而在這 1800 秒內所有度量因素皆不列入評比考量。

此外，我們汽車節點數量設定為 25 輛，汽車行駛速度為每小時 10 至 60 公里，訊 息緩衝區大小為 5MB，傳輸速率為 5Mbps 以及傳輸距離為 100 公尺。詳細的實驗模擬 參數設定如下表 4 所示：

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Area 4500m* 3400m Interval of message creation 1 sec Car Buffer size 5M

Car speed 10~60 km/h Events.hosts 25

Time To Live 1800 sec 點選視窗中間的”Routing Info”選項(如圖 17)，即可針對該節點目前正接收的訊息、已完 成傳遞的訊息以及連線資訊做詳細的檢視。

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圖 16：The ONE 模擬器模擬期間畫面

圖 17：Routing Info 視窗畫面

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在訊息送達率(Delivery Ratio)中(如圖 18)，Epidemic Routing 使用訊息複製與廣播 傳送，理論上應該會有較高的訊息送達率，但模擬結果顯示卻為最低，可能因為節點的 緩衝區大小是固定的，而 Epidemic Routing 像洪水般的將路況交通訊息傳遞給每一個所 遭遇的節點，初期交換量可能還可以承受，但是當中後期路況交通訊息數量大量增加 時，各個節點的緩衝區(Buffer)可能就無法負擔，僅能等待訊息的 TTL 到期將其刪除；

而 Spray and Wait 路由協定與 Epidemic Routing 相類似，差異僅在於訊息複製與廣播的 部分有做數量限制，訊息送達率稍佳，但仍會發生 Epidemic Routing 所發生的狀況；而 本研究所提出的路況交通覺知路由協定(RTARP)，有效地控制 flooding 的範圍僅於單一 節點間(One-Hop)，同時透過訊息交換流程有效地進行過濾，大大地減少了傳輸量，讓 各個節點皆能獲得所需的交通路況資訊。

而在整體網路的傳輸負載(Transmission Overhead)方面(如圖 19)，我們所提出路況交 通覺知路由協定(RTARP)因控制訊息僅於單一節點間傳遞，扣除未成功完成傳送的部 分，仍然具有最低的網路負載；而 Epidemic Routing 以及 Spray and Wait Routing 因將訊 息複製後再傳送給全部或一部分的節點，訊息轉送數量增加，故網路傳輸負載高。

另外在路況交通資訊平均交換數量(Average Exchanged RTI Number)的部分(如圖 20)，因 Epidemic Routing 及 Spray and Wait Routing 皆採用複製訊息並廣播的方式傳遞，

部分路況交通資訊以轉送(forwarding)的方式傳遞至其他節點，節省下處理後再傳送的時 間，所以交換數量較多；但本研究所提出的路況交通覺知路由協定(RTARP)在本方面交 換量雖少，仍與 Epidemic Routing 以及 Spray and Wait Routing 數量差距不大(約在 3%左 右)。

最後在路況交通資訊正確率(RTI Accuracy)方面(如圖 21)，本研究所提出的路況交通