Client 數量對平順演算法的影響

我們同時開啟 6 個 client 連上 server，量取 server 和某一個 client 的流量，如圖 5.11

圖 5.11 在多用戶同時使用系統時，其中一用戶的時間-封包累積量

這是封包累積量對時間做的圖，最底下的藍線是傳輸的 Lower bound，緩衝區大小是 2Mbytes，在有做 smoothing 的情況，每 40ms 累積的封包量幾乎是固定的，所以斜率看起來沒太大變化，也就是傳 輸速率變化很小.

我們將上圖在 0~1.2 秒附近的圖放大來看，如圖 5.12

圖 5.12 時間-封包累積量 (區間 0~1.2 秒)

由於是傳同一個檔案，所以理論上在同一時間所累積的量應該是 一樣的，在 2 個 client，3 個 client，4 個 client 可以看出幾乎是 重疊的，這是最合理想的狀況;但在 6 個 client 的情況，server 停 了約 0.9 秒沒傳東西.有點像是當掉了.應該是 server 同時跑 6 個程 式，太忙而造成的現象，另外，1 個 client 和 5 個 client 的曲線和 2，3，4 個 client 的差較遠，推測也是作業系統執行上的問題.

為了確定 6 個 client 發呆的情形不是偶發的現象，我們多做了幾 次量測，發現 10 次中約有 1 次會發生 server 發呆的情形，接下來是 另一次量測的結果.

因為封包累積圖需要在 MATLAB 下縮放移動才容易看，為了在文

章中能讓讀者方便了解，我們接下來用速率-時間取代封包累積-時間 的表示法.然而，這樣的表示法會喪失一些時間上的資訊，因為求速 率的時候，必須取一段時間，然後用這段時間內送出的封包總量除以 時間長度，但是這樣就無從得知封包在這段時間裡的那個時間點到 達.

圖 5.13 和圖 5.14 是有做平順演算法的 server 服務 1~6 個 client 時，在傳送端/接收端看到的速率變化.

圖 5.13 傳送端送出封包的速率

圖 5.14 接收端收到封包的速率

在 Tx 端的情況，可以看到 client 數量只有 1 的時候(黃線)，在 時間 20 秒級 25 秒附近忽然陡降又回升，表示在這段時間傳輸的資料 量很小，這樣的現象推測是程式 sleep 太久或是受到作業系統內其它 程式的影響，也就是像(前圖)6 個 client 在 0~0.9 秒的情況;除此之 外，client 數量對傳輸速率沒有很明顯的影響.這很合理，若 server 有足夠的運算能力，不管有幾個 client，每個 client 都會做

smoothing，彼此之間不會互相影響.

在 Rx 端的情況下，可以看到速率變動幅度比 Tx 端大，變化的情 形和 client 數量也無關，Rx 端主要是跟著 Tx 端變化，再加上無線

網路的傳輸延遲.

圖 5.15~圖 5.17 是在 Tx 端比較有使用 smoothing 和沒有用 smoothing 的傳輸速率有何差異，因為不同 client 的圖都很像，我 們挑幾個來看:

圖 5.15 1 client 之傳輸速率

圖中能看出有 smoothing 的傳輸速率(藍線)比沒用 smoothing 的 (青線)平穩.在最開始的地方藍線衝到很高的地方，那是因為程式設 計成在剛開始的時候要先送 25 個 frame 的資料量，好讓 client 的 buffer 能先裝滿，減少 underflow 的可能性.

圖 5.16 同時有 2 個 clients 使用系統，其中 1 client 之傳輸速率

圖 5.17 同時有 5clients 使用系統，其中 1 client 之傳輸速率

再來，我們想知道有很多 client 同時連上 server 時，server 如 何分配哪段時間傳送哪個 client 的資料.圖 5.18 是 6 個 client 同時 連上 server 時，每個 client 的封包大小-時間圖.

圖 5.18 clients 使用系統時的封包傳送相對時間 看一個 40ms 範圍內的傳送情況，如圖 5.19:

圖 5.19 中封包是一叢一叢的，代表一個 frame 包含的包，不同 顏色表示不同 client 的封包.在 server 端做規劃的時候是每個 client 分別獨立規劃的，不同 client 的封包群在時間上的距離有近 有遠，看程式執行的時間;接著我們比較在接收端看到的情況，如圖 5.20:

圖 5.19 有 6 clients 使用系統時的封包傳送相對時間(取 40ms 範圍) 圖 5.20 是 AP 傳給 6 個 client 的封包，可以看得出來封包間的 距離比較開，因為封包實際傳送時要等 RTS/CTS，所以花得時間較多;

另外可以發現，無線網路已經很忙碌，在時間軸上空白的部份(閒置) 已不多，若再加上 Server 傳給 AP 的另外一半傳輸量，網路幾乎沒有 閒置的時間了.

圖 5.20 有 6 clients 使用系統時的封包接收相對時間(取 40ms 範圍)