第五章 實驗分析模擬
5.2 變動資料流樣式
我們在前面第三章的觀察已經提到過,如果網路的資料量很大,傳送資料過 程中,可能會造成網路拓樸中每個鏈結的負載量不均,如果我們能搭配第四章所 提到的依據干擾程度調變繞徑對此網路進行調整資料流的路徑,避開負載量很嚴 重的頻道,選擇負載量較低的頻道的路徑傳送資料,除了可能可以使得網路的負 載量趨近於均勻以外,還可能提高整體網路的效能。
所以這個小節的模擬我們就來驗證這樣的推論。在網路設定方面,這部分的 實驗模擬為 20 個網路節點,總模擬時間為 100 秒,為了有變動資料量的情況,
所以我們設定每 20 秒就產生 40 條固定位元率的資料流,所以總共有 200 條的資 料流隨著時間慢慢啟動,這些資料流的位元率設定為 512000 b,對靜態頻道分配 方法以及靜動態頻道分配方法使用第四章所提到的依據干擾程度調變繞徑方法。
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表 4 調整 T 時間間隔
首先我們先來看這樣的方法是否可行的。在這個實驗模擬我們先暫時不變動 網路的資料流樣式,也就是這個模擬我們是以時間軸為橫軸,觀察此方法的運作 情形。變動繞境的頻率我們選擇 5 秒,主要是依據表 4,此表格表示不同的時間 間格變動繞徑,平均的產能,可以發現在 5 秒的時候具有最佳的產能,所以之後 的實驗我們都以 5 秒做為變動繞境的時間間隔。
圖 14 最小干擾繞徑與最短路徑繞徑之比較
資料流的設定為一開始就全部啟動,如圖 14 為對靜態頻道分配方法以及靜 動態混合頻道分配方法最小干擾繞徑與最短路徑繞徑之比較。首先我們討論圖中 的四條曲線,可以發現使用最小干擾繞徑的效能整體來說比使用最短路徑繞境的 效能要來的高,所以證明這個繞境的方法是可行的。但是不管使用何種繞徑方 法,靜動態混合頻道分配方法的效能整體都比靜態頻道分配方法來的好。而且可 以發現靜動態混合頻道分配方法使用最小干擾繞徑提升的幅度比較高。這主要是 因為靜態頻道分配方法受限於頻道的配置影響連通性,可選擇的路徑比靜動態混 合頻道分配方法少。
接著我們對網路拓樸進行變動資料流樣式於不同的頻道個數時,這使得網路 上的鏈結負載量非常的不均,且隨著時間增加而增加資料流,使得整體網路負載
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量漸漸提高。如圖 15 三張圖所示,因為每間隔 20 秒就增加 40 條資料流,所以 我們的橫軸設定為資料流個數,觀察在不同資料流個數下產能的差異,而不同的 圖表示不同的頻道數。
由三張圖表可得知在變動資料流樣式的網路情況下,靜動態混合頻道分配方 法有使用干擾程度調變繞徑方法可以比原本使用最短路徑繞徑大幅增加產能。而 靜態頻道分配方法受限於頻道的分配所以增加的幅度沒有靜動態混合頻道分配 高。且整體來說靜動態混合頻道分配方法比靜態頻道分配方法的產能高。隨著網 路可用頻道的個數漸漸減少,這樣的情形則變得越不明顯,如(c)於三個頻道時,
產能增加的幅度沒有(a)使用五個頻道時來的明顯。
(a) 5 個頻道時最小干擾繞徑與最短路徑繞徑之比較
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(b) 4 個頻道時最小干擾繞徑與最短路徑繞徑之比較
(c) 3 個頻道時最小干擾繞徑與最短路徑繞徑之比較 圖 15 變動網路流樣式最小干擾繞徑與最短路徑繞徑之比較
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第六章 結論
我們所提出的這篇文章,主要是在多重頻道多重天線多跳躍的無線網狀網路 環境中,探討靜態頻道分配方法、動態頻道分配方法、靜動態混合頻道分配方法 架構上的差異性,各有各的特色。因為有這樣的差異性,所以我們針對幾個不同 的觀察,探討靜態頻道分配方法、靜動態混合頻道分配方法的優劣。
主要的觀察有解空間的觀察、最短路徑的觀察、變動資料流樣式的觀察。在 這一系列的觀察推論出靜動態混合頻道分配方法為較有優勢的方法。同時在進行 模擬之前我們介紹如何選取頻道的分配,以及提出了一個根據網路干擾情況改變 資料路徑的繞徑方法。
實驗模擬的部分驗證靜動態混合頻道分配方法為具有最短路徑的方法,相對 於靜態頻道分配方法。另外也證實我們所提出的分散式干擾程度調變繞徑是實際 情況下可運作於變動網路資料流樣式的網路情況下。
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