Average Delay Time

Average Delay Time 是指封包平均點對點的延遲時間，包含所有可能的延遲時間的總和，

例如：發現路徑的緩衝時間、MAC 層重傳時間和傳遞時間等。首先我們觀察在使用 routing protocol with RO 機制下，不同道路環境變數的影響下 Average Delay Time 的實驗結果。

在圖 5-2 中縱軸即為 Average Delay Time，橫軸為 Average Speed，圖(a)到(e)分別為 Amount of Vehicles 等於 20、40、60、80 和 100，Average Delay Time 的圖。由圖中我們可以 得知在固定 Amount of Vehicles 的時候，Average Speed 和 random traffic 的變化會對 Average

在圖 5-3 中縱軸為 Average Delay Time，橫軸為 Amount of Vehicles，圖(a)到(f)分別為 Average Speed 等於 5、10、15、20、25 和 30 時，Average Delay Time 的圖。由圖中我們可以 得知在固定 Average Speed 的時候，Amount of Vehicles 和 random traffic 的變化會對 Average Delay Time 造成何種影響。當車子總數越多時，平均延遲時間會變低，這是因為在道路中的 車子越多時，可以當作 Forwarder 的節點也越多，在傳輸路徑的選擇上也會有較多且較佳的 路徑可以選擇，因此平均延遲時間會較低。而當隨機產生的流量變多時，平均延遲時間亦會變 高，這是因為當流量越多，網路頻寬會越壅塞，導致延遲時間變高。

而在圖 5-4 中縱軸亦為 Average Delay Time，橫軸為 Amount of Vehicles，圖(a)到(e)分別 為 random traffic 等於 5、10、15、20 和 25 時，Average Delay Time 的圖。由圖中我們可以得 知在固定 random traffic 的時候，Average Speed 和 Amount of Vehicles 的變化會對 Average Delay Time 造成何種影響。當車子平均移動速度越快時，平均延遲時間會稍微變高，但影響 並不大，這是因為當移動速度變快時，網路拓樸會快速的改變導致必須不斷的換手，因此延遲 時間會比較高。當車子總數越多時，平均延遲時間會變低，這是因為在道路中的車子越多時，

可以當作 Forwarder 的節點也越多，在傳輸路徑的選擇上也會有較多且較佳的路徑可以選 擇，因此平均延遲時間會較低。

而圖 5-4(a) 到 (e) 中，雖然看得出來延遲時間會隨著車子總數變多而變小，但是趨勢不 是很穩定，其中有許多的缺口產生。這是因為，我們的 random traffic 是隨機產生的，traffic 會 隨機選擇任兩台車子來傳送，而產生 traffic 的時間也是隨機的，我們無法確定每一個連線的 traffic 真正影響到實驗數據的時間，所以會有較多缺口產生。因此，我們如果將不同 random traffic 的數據取平均，可以發現實驗結果會具有更客觀的數據，如圖 5-5 所示。

圖 5-2 The average delay time of routing protocol with RO by fixed amount of vehicles

圖 5-3 The average delay time of routing protocol with RO by fixed average speed

圖 5-4 The average delay time of routing protocol with RO by fixed random traffic

圖 5-5 The average delay time of routing protocol with RO

綜合以上三張圖，可以得知在車載無線網路環境下我們所提出的 AODV routing protocol with RO 機制在車子總數、車子平均移動速度和隨機產生的流量這三種變數的影響下，傳輸資 料的平均延遲時間會有何種變化：

 當車子總數越多時，平均延遲時間會越低。這是因為在道路中的車子越多的話，可以當作 Forwarder 的節點也越多，在傳輸路徑的選擇上也會有較多且較佳的路徑可以選擇，而且 當路徑遺失時可以直接使用其他已經有的路徑資訊繼續傳輸資料，可以減少重新尋找路徑 的次數，因此平均延遲時間會較低。

 當車子平均移動速度越快，平均延遲時間會變高。這是因為當車子移動速度變快時，網路 拓樸快速的改變會導致必須不斷的換手或是傳輸路徑快速的改變導致必須不斷的變更路 徑，甚至使得路徑遺失而需要重新尋找路徑，因此延遲時間會比較高。

 當隨機產生的流量越多時，平均延遲時間會越高。這是因為當流量越多時，網路頻寬會越 壅塞，當網路頻寬壅塞時有可能使得路徑改變或是重新尋找，因此延遲時間會變高。

總而言之，當使用我們所提出的最小延遲多點轉送機制時，在車子越密集、車子移動速度

再來我們要觀察並比較在不同變數設定下 routing protocol with RO 和 routing protocol without RO 的平均延遲時間。另外，由於我們在隨機產生流量時，流量產生的時間也是隨機 的，因此在每一次的實驗中，我們無法保證會影響到本實驗的流量共有幾條，所以我們將五種 不同 random traffic 的數據資料取平均值，以便達到更客觀更一般性的數據。

在圖 5-6 中我們固定道路中隨機佈建的車子總數，依照車子不同的平均移動速度來比較 routing protocol with RO 和 routing protocol without RO 的平均延遲時間。縱軸即為 Average Delay Time，橫軸為 Average Speed，圖(a)到(e)分別為 Amount of Vehicles 等於 20、40、60、

80 和 100 時 Average Delay Time 的圖。由圖中可以得知 routing protocol with RO 的平均延遲 時間明顯的比 routing protocol without RO 還要小，並由公式 (8) 計算得到，平均來講延遲時 間大概改進了 62.86 %。因此，我們可以說在 IEEE 802.11p 環境下，我們所提出的方法可以 有較小的延遲時間，亦即效能比較好。除此之外，routing protocol with RO 的平均延遲時間其 jitter 也比 routing protocol without RO 還要小，表示在傳輸時會比較穩定。因為我們所提出的 方法，是基於最小延遲時間演算法，所以本實驗數據符合我們預期的結果。

_ _

* 100(%) _

without RO with RO

delay

without RO

Avg Delay Avg Delay Improvement

Avg Delay

= − ...(8)

而在圖 5-7 中我們固定車子的平均移動速度，依照道路中隨機佈建的車子總數來比較 routing protocol with RO 和 routing protocol without RO 的平均延遲時間，可以得到類似的結 果。所以，我們所提出的方法其效能在平均延遲時間的表現上會比較好。

除此之外，我們發現傳統的 AODV routing protocol without RO 在圖中呈現較不規則現 象，這是因為傳統 AODV 的作法在建立路徑時是依照最小 hop count 來建立路徑，即使延遲 時間較高也不會因此變換路徑。所以當傳輸資料的路徑其頻寬被其他流量佔住頻寬時，傳統的 作法仍然會繼續使用這條路徑，所以會使得延遲時間較長。

圖 5-5 Comparison of Average Delay time by fixed amount of vehicle

圖 5-6 Comparison of Average Delay time by fixed average speed