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在本節,我們比較使用即時資訊更新的協定及只使用歷史統計資料估算路段延遲 時間的 VADD,比較各種路由協定上的度量包括傳送延遲時間、傳輸成功率,以及協 定本身造成的負擔。

實驗的地圖大小為 4000×3200m 的矩形格子狀街道地圖,MAC 層的協定是 802.11,

有 DCF 功能。車輛移動的軌跡是使用[20]產生。

表格 二 模擬參數設定

Parameter Value

Simulation Area 4000×3200m

# of intersections 24 Intersection area radius 200m

# of vehicles 150,200,250,300,350

# of senders 15

Vehicle velocity 0~100 km/hr CBR rate 1 packet/second Beacon interval 0.5 sec

模擬初始時車輛隨機散布在道路上,然後車輛隨機選擇任一路口當作行駛的目的 地,依照最短路徑開到該路口,最短路徑演算法中的權重為道路長度除以道路速限。

車輛抵達目的地之後若模擬時間尚未結束,再選下一個路口當目的地開過去。

封包傳送的目的地為設在路口的靜止點,於是我們在所有路口中隨機選擇十五個 路口節點當作封包傳送目的地,在道路上所有車輛中選十五個車輛當作封包來源點傳 送 constant bit rate(CBR)資料。在模擬時間五十秒後持續傳送資料,傳送速率為每秒一 個封包,詳細的實驗參數如表格 二。我們要測量比較的是傳輸成功率,傳輸延遲,和

這些封包轉換路徑後延遲並不會下降,導致整體平均之後效果不明顯,當我們額外增 加有劇烈變化的路段數,我們選擇總道路個數的部分百分比(3%、10%、20%),也就 是選定路段讓該路段車輛數增加由原本不連通的車輛數量增加到可以形成連通的車輛 數量,這些道路為確定連通的道路,製造類似塞車或車禍之類的道路狀況異常,讓被 即時資訊更新且繞路的封包數增多,再來看改善過後的傳輸延遲,延遲時間確實有縮 短。下面各圖的圖例:Conn-CP 為先偵測連通率再決定是否傳送 CP,Always-CP 為隨 時隨地都會傳送探測封包去得到最新交通資訊。

Always-CP 和 Conn-CP 發生碰撞的次數會比 VADD 多。因為增加的控制封包導致碰撞 次數增加或者是資料封包傳送到連通道路的比例增加導致在確定連通的道路上資料封

(a) Node number: 150 (b) Node number: 200

(c) Node number: 250 (d) Node number: 300

(e) Node number: 350

圖 八 不同連通道路比率下之傳輸成功率

圖 九 不同車輛數量下之傳輸成功率 轉傳到同樣的路徑上,如此一來延遲和 VADD 相比便不會有所差別。另外,Conn-CP 的延遲時間和 Always-CP 相近,可知在發現道路連通時才做更新的動作也可以讓傳輸

150 200 250 300 350

Delivery

Node Number

Always-CP VADD Conn-CP

三、協定負擔

我們分析在模擬中傳送的控制封包總量,以傳送出的控制封包大小總位元數表示,

比較各協定對於網路造成的負擔。原本的 VADD 在行進途中只有定期發送的位置封包

,這是為了知道鄰居位置所必頇的負擔。隨著車輛個數變多,會有些微增加。使用 CP 的

(a) Node number: 150 (b) Node number: 200

(c) Node number: 250 (d) Node number: 300

(e) Node number: 350

圖 十 不同連通道路比率下之傳輸延遲

方法需要多傳送封包去探詢道路延遲和儲存動作,需要多一些負擔量。在 Always-CP 能還是有限。Conn-CP 的繞路封包比例稍低,因為其只有在連通情形才會發送探詢封 包,所以影響的封包個數會較少。

150 200 250 300 350

Overhead(KB)

Node Number

Always-CP VADD Conn-CP

五、繞路封包在延遲上的增進

我們取出那些在路徑選擇時,會行走和 VADD 協定不同路徑的封包,去比較這些 封包可以比走 VADD 延遲減少的秒數。在正常交通情形下,CP 方法並不能在傳送延

(a) Node number: 150 (b) Node number: 200

(c) Node number: 250 (d) Node number: 300

(e) Node number: 350

圖 十二 不同連通道路比率下之繞路封包比率

遲上增進,而且有可能因為控制封包變多,讓資料封包傳送途中可能碰撞次數變多或 者鄰居資訊不準確而導致延遲反而變差。在交通狀況有改變下,也就是增加確定連通 的道路比例,可以看到使用 CP 方法的延遲,可以下降 10~20 秒,和所有封包的平均 延遲時間減少的量相比,有產生繞路現象的這些封包,延遲減少的量比較明顯,顯然 CP 有發生效用。Always-CP 下降的秒數會隨著連通道路個數的增加而增加,可見連通 道路越多,封包可以走到連續數個連通的道路而讓延遲下降越多。而 Conn-CP 保孚地 只選擇那些連通的道路去做更新,延遲時間減少的量會比 Always-CP 少。顯然就繞路 封包的延遲時間增進而言,在所有道路都做更新得到的好處比只更新連通路段的延遲 資訊來得多。

圖 十三 車輛數量:150 不同連通道路比率下之繞路封包平均傳輸延遲

圖 十四 車輛數量:200 不同連通道路比率下之繞路封包平均傳輸延遲

圖 十五 車輛數量:250 不同連通道路比率下之繞路封包平均傳輸延遲

圖 十六 車輛數量:300 不同連通道路比率下之繞路封包平均傳輸延遲

圖 十七 車輛數量:350 不同連通道路比率下之繞路封包平均傳輸延遲

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