文誌登山資訊系統 (CenWits System)」為例,在此山區應用的環境中,藉由探討各種 面向的建置考量與目標,提出 3 個不同的建置模型與啟發式演算法,並透過實驗來驗 證各個啟發式演算法與 optimal solution 之效能差異,以及當候選控制點愈來愈多的情 況下,這 3 個啟發式演算法的效能比較。
1.1 機會網路
機會網路 (Opportunistic Network, OppNet) [16]是由許多移動式節點 (mobile node, MN) 所組成,在典型的機會網路環境中,可能因為移動式節點的分佈位置不均、移動性、
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因為環境因素、節點的移動性等原因,而造成移動式節點之間產生間歇性、臨機性的 接觸與連結,這將造成每一次的封包傳遞常會有延遲的狀況,所花費的傳輸時間也難 以預測,因此,機會網路是屬於耐延遲網路 (Delay Tolerant Networks, DTN) 的一種,
不適合使用在即時性需求高的服務,例如︰網路電話 (Voice over IP, VoIP)。
1.1.1 機會網路的訊息交換機制
運作在傳統網路下的資料交換機制,一般都假設在來源端與目的端之間存在有點對點 的路徑 (end-to-end path),然而在機會網路中,不一定存在這條點對點的路徑,因此,
store-carry-forward 機制被提出作為機會網路上的訊息交換機制。
利用 store-carry-forward 訊息交換機制,節點需依靠本身所具備的移動性,且節點 扮演的角色必需能隨需求適時地做切換。每個節點都身兼數職,可以承擔 host、router、
或 gateway 的任務,當它作為 host 時,具有儲存及保管資料的能力,作為 router 時,
此節點便同時具有儲存、攜帶、轉送資料的能力,可以做為同一個網路區塊中其他節 點的代傳節點,而作為 gateway 時,則可以視為不同網路區塊之間的代傳節點,如此 一來,即使各節點之間處於互不相連的網路區塊,也能藉此機制順利溝通,這種以 store-carry-forward 技術來傳送資料的方式,是機會網路資料傳輸的最大特色。
機會網路可能的應用環境,可以以一個分離的無線隨意網路 (disconnected Mobile Ad Hoc Network, disconnected MANET) [37]來說明,如圖 1.1 所示,該網路由許多移 動式節點所組成,當整個網路因節點的移動性,而被切成許多大大小小、互不相連的 網路區塊時,由於來源端和目的端之間不存在點對點的路徑,故位於不同區塊的節點 是無法互相溝通的,這樣的網路型態即被稱為分離的無線隨意網路。
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圖 1.1︰Disconnected Mobile Ad Hoc Network (Disconnected MANET)。
在此分離的無線隨意網路中,若可以利用移動式節點的移動性及區域發送訊息 (local forwarding) 的能力,讓訊息藉由其他節點的代傳來傳送,那就可以達到資料交 換的目的。
1.1.2 機會網路的研究議題
由於機會網路本身的特性或限制,使得在資料交換方面的研究,面臨了許多挑戰,以 下分別依照不同的網路層級來說明[16]。
1. 網路層
機會網路上的資料交換需依靠移動式節點之間的接觸,且節點同時擁有 host 及 relay 的身份時,整個機會網路才能運作得起來。在網路層中,由於每一節點皆肩負轉 送任務,故將額外消耗儲存空間,因此,節點本身的儲存空間大小必需被列入考慮,
基於此,產生了兩種完全不同的路由設計理念,分別是 flooding-based (multiple copies)
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approach 及 forwarding-based (single copy) approach,分別說明如下。
Flooding-based (multiple copies) approach︰
發送端或中間節點在發出或轉送一個訊息時,會將同一個訊息的多個複
Forwarding-based (single copy) approach︰
發送端或中間節點在發出或轉送一個訊息時,僅轉送到一個鄰近節點,
這一層是為了支援 store-carry-forward 資料傳輸機制而產生,主要負責資料包裹 (或稱為 bundles) 的儲存、攜帶及轉送,當只有一個目的端節點時,需提供 unicast bundle delivery 的技術,當有多個目的端節點時,則需提供 multicast、anycast delivery 的方式 來傳輸資料。
4. 應用層
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在機會網路中,即使存在了 store-carry-forward 訊息交換機制讓節點之間能順利交 換資料,然而,由於與生俱來的網路連線特性,使得資訊交換的傳輸率及延遲時間難
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(CenWits System)」[17-18, 48],主要目的為收集遊客行走路徑與山區的氣候資訊,並 將所收集到的資料做進一步的分析、處理與應用,現已實際應用於玉山國家公園,稱 遷徙等關係,相關的研究如美國普林斯頓大學的 ZebraNet Project[20, 32]。
3. 外太空傳輸
美國國家航空暨太空總署 (NASA) 預計在 2011 年啟用的 InterPlanetary Interent Project 就是這個應用的實際案例[6, 11]。
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可能也沒有一定程度的知識水平,在這樣的應用環境下,成本、部署 (deployment)、功耗等問題就需要被考慮,例如︰美國柏克萊大學所研究的 Tier Project[5],主要的研 究目標就是要解決這些開發中國家或偏遠地區的網路通信問題。