節點座標移動特性的應用

根據 GPS 定位服務所取得的座標資訊，透過週期性的向外傳遞，使得 每個節點所接收到的其他節點資訊，都是屬於直接資訊並沒經過竄改或者變 造的處理，更能利用此種 ”凡走過必留下痕跡” 的特性，能增加節點間對於 移動特性上的掌握與預測，增加資料傳遞的正確性與效率。

圖表 9 定位服務之應用說明

以下是根據上圖中，透過魚眼路由繞徑協定本身的資料交換機制，以及 配合了 GPS 定位服務的座標取得功能之後，所發展出的三種應用衍生服務 說明：

z Predict Position (預測節點位置) ： 根據原本的資訊維護機制與更 新週期，每個節點能夠透過鄰居節點的有效資料表中取得各節點於 若干時間前， 所掌握到的位置資訊，配合上牛頓運動定律的計算，

依照移動的速度、速率、方向、角度、距離…等特性預測出目前可 能所在的位置。目的在於能依據各節點的移動特性，找出可能的行 動路徑，進而掌握目的節點的移動狀態，增加資料傳遞與路徑掌握 上的效能與正確性。

z Estimate Life Time (評估存在時間) ： 根據節點資訊的交換與位置 預測的機制，能有效的掌握鄰居節點的移動狀況，以及兩兩節點之

3.4.1 利用更新週期找出移動特性

透過全域性的資訊交換，每個節點將能充分利用移動特性利用向量變化 的平均值，可以推估出節點移動時，某一段時間內的移動方向變化量，進一 步藉由速度變化計算出行進方向與正確位置。

圖表 10 節點移動的特性

原始 FSR 中，每個節點的路徑的連結狀態，只依據節點與節點相對之 間是否相連來做判斷，而本論文利用了 GPS 的定位服務來執行節點位置交 換後，我們提出一種依照時間變化、速度變化、方向角度變化來推算預測行 動路徑的方法，稱為 Intelligence Tracing Method ” （簡稱：ITM）。

上圖用以說明分別由資訊交換週期更新所得來的兩次位置相關訊息 後，就可以透過兩次交換所得來的時間差、位置移動距離計，方向的變化，

針對拓墣資料表上的每個節點計算出下列資訊:

z TTi .GPS(j).avgVector : 向量變化平均值。

z TTi .GPS(j).avgVelocity : 速率變化平均值。

z TTi .GPS(j).avgSpeed : 速度變化平均值。

z TTi . GPS(j).Mileage : 位移變化量。

3.4.2 應用移動特性預估節點位置

原始 FSR 中，每個節點的路徑的連結狀態，只依據節點與節點之間是 否相連來做判斷，而利用了 GPS 的地理位置交換後的資訊，我們提出一種 依照時間變化、速度變化、方向角度變化來推算預測行動路徑的方法，稱為 Intelligence Tracing Method ” （簡稱：ITM）。

利用 ITM ( Intelligent Tracing Method )，可以利用拓樸表格的資訊預測 出節點可能的即時位置，加上原本魚眼路由繞徑協定中的特色，即在於利用 定期的資訊交換，得以更新與掌握鄰近範圍內的節點資訊，改進後的協定也 同樣的運用此一優點，並且加以用於對遠端的節點位置掌握上。

圖表 11 預估遠端節點位置

ITM ( Intelligent Tracing Method ) ，就是結合每個節點應用週期性的資 訊交換取得的各點座標位置，來計算出拓墣資料表中每個節點的移動特性，

進而利用牛頓運動定律來預估若干時間後的可能所在位置。

準備尋找到遠端節點的最佳路徑時，先從拓墣資料表中取得目的節點的座標 資訊，以及其他相關的移動特性資料；包含表中最新一次的更新位置、平均 速度與速率、行徑方向及位移量…等，以及預估時的系統時間差，最後可求 得預估座標位置。

3.4.3 在電力半徑內找出穩定的路徑

在兩個節點互為彼此的鄰居節點時，表示彼此都在互相的電力半徑範圍 內，而且彼此之間可以建立直接連線。

由節點間彼此的相對移動性，也可以推導出兩個節點互相在彼此的通訊 範圍內可停留的時間，我們稱之為存在時間(Life Time) 。根據 GPS 所提供 的資訊，透過各節點間的資訊交換與更新，所獲得的節點移動性的相關資 訊，則可以預測出節點移動的速度，進而算出存在時間。

為了增加穩定度衡量的依據。因此我們在建立路由繞徑時，選擇達到特 定連結穩定度的節點，作為轉送的下一個中間節點，用以提高資料傳送時的 路徑繞徑穩定度。

圖表 13 兩兩節點的連線時間

圖中，節點 M 跟節點 O 彼此互為鄰居，當在時間 t1 時，彼此進行了資訊的交換，

而依據交換來的資訊，節點 O 可以依據不同的公式計算出:

z 在時間為 t2 時，節點 M 的預測位置。

z 在時間為 t1 時，預測出節點 M 的存在時間。

在找出兩兩節點間的生命時間，間接的可以影響兩兩節點當連線進行資 料傳遞時的穩定度，也因為原本魚眼路由繞徑針對近端節點的訊息掌握度 高，再配合了此種參考兩點間的連線時間作為路經選擇上的主要參數之一，

除了希望能降低網路上的控制封包訊息量之外，也期望能運用更精確的 GPS 定位服務座標資訊，以及我們所提出的應用改善方法，增加路由繞徑協定中 路徑建立的穩定度以及降低路徑建立的長度，提升本論文的貢獻度。