Link Lifetime 預測公式效能表現

本文利用 NS2 模擬所得實際 Link Lifetime 以及將 NS2 實驗參數代入 Link Lifetime 預測公式所得之 Link Lifetime 做比較，以判斷本論文提出之 Link Lifetime 預測公式是否適用在 VANET 中。

5.3.1 車輛與 AP 連線 Link Lifetime 分析與實驗比較

A. 實驗設計目的

這組實驗主要目的是比較實驗所得車輛與 AP 連線之 Link Lifetime 以及本論文所 提出之 Link Lifetime 預測公式所得車輛與 AP 連線之 Link Lifetime。以證明本論 文所提出之 Link Lifetime 預測公式適用在 VANET 環境中。

B. 實驗結果

Figure 5.2 為車輛與 AP 通訊在 NS2 中模擬之 Link Lifetime 以及用所提出之 方法代入計算所得之 Link Lifetime 比較。在實驗中，車輛剛進入 AP 通訊範圍時，

會收到 AP 傳送來的 Beacon。因此，車輛進入 AP 之通訊範圍後，不會即時和 AP 傳送資料，還會有一段車輛與 AP 傳送控制訊息的時間，扣除這段時間，才 真的進入車輛與 AP 之 Link Lifetime。由於本論文提出之 Link Lifetime 預測公式 為計算車輛進入 AP 通訊範圍之時間以及離開 AP 通訊範圍之時間，所以利用預 測公式算出來之車輛與 AP 通訊之 Link Lifetime 會較實驗結果大一些。

C. 小結

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這組實驗主要目的是比較實驗所得車輛與 Mobile Gateway 連線之 Link Lifetime 以及本論文所提出之 Link Lifetime 預測公式所得車輛與 Mobile Gateway 連線之 Link Lifetime。以證明本論文所提出之 Link Lifetime 預測公式適用在 VANET 環 境中。

B. 實驗結果

Figure 5.3 為車輛與 Mobile Gateway 通訊在 NS2 中模擬之 Link Lifetime 以及 用所提出之方法代入計算所得之 Link Lifetime 比較。在實驗中，車輛剛進入 Mobile Gateway 通訊範圍時，會收到 Mobile Gateway 傳送來的 Beacon。因此，

車輛進入 Mobile Gateway 之通訊範圍後，不會即時和 Mobile Gateway 傳送資料，

0

Speed of Vehicle (m/s)

AP-NS2 AP-Numerical

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還會有一段車輛與 Mobile Gateway 傳送控制訊息的時間，扣除這段時間，才真 的進入車輛與 Mobile Gateway 之 Link Lifetime。由於本論文提出之 Link Lifetime 預測公式為計算車輛進入 Mobile Gateway 通訊範圍之時間以及離開 Mobile Gateway 通訊範圍之時間，所以利用預測公式算出來之車輛與 Mobile Gateway 通訊之 Link Lifetime 會較實驗結果大一些。

C. 小結

實驗結果曲線大致相符，所以本文提出之數值分析適用在 VANET 中車輛與 Mobile Gateway 通訊之 Link Lifetime 計算。

Figure 5.3：車輛與 AP 通訊之 Link Lifetime 比較

Speed of Vehicle (m/s)

Mobile Gateway-NS2 Mobile Gateway-Numerical

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Lifetime 以及車輛與 Mobile Gateway 連線之 Link Lifetime。以證明在 VANET 環 境中對於欲連線至 Internet 之車輛，Mobile Gateway 與其之 Link Lifetime 會較 AP 與其之 Link Lifetime 長一些。

B. 實驗結果

在 Figure 5.4 中環境假設為車輛向著 AP 與 Mobile Gateway 逐漸靠近。圖中 不管是 NS2 模擬，或是利用本文所提出之方法計算，都得到結果為車輛與 Mobile Gateway 通訊之 Link Lifetime 與較 AP 好，其可能原因為車輛與 Mobile Gateway 之相對速度較車輛與 AP 之相對速度小，所以其 Link Lifetime 較長。

C. 小結

欲連線至 Internet 之車輛速度與 Internet Gateway 之相對速度越小，其 Link Lifetime 越長，和 Internet 的連線會越穩定。

Figure 5.4：AP 與 Mobile Gateway 連線 Link Lifetime 比較

5.3.4 AP 與 Mobile Gateway 連線 Time to Connect 比較

A. 實驗設計目的

這組實驗主要目的是比較車輛分別帄均需要多久時間才能進入 AP 與 Mobile Gateway 之通訊範圍，並且將實驗參數代入本論文所提出預測之 Link Lifetime 公

0

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式再與實驗結果比較，以驗證本論文提出之預測 Link Lifetime 公式也能計算其車 輛抵達 Internet Gateway 通訊範圍之時間。

B. 實驗結果

Figure 5.5 顯示，不管在 NS2 模擬或是利用本文所提出之方法計算，其與 AP 通訊時，較能快速進入 AP 之通訊範圍內。因為車輛與 Mobile Gateway 之相 對速度小，所以需花較多時間方能進入 Mobile Gateway 之通訊範圍內。

C. 小結

當車輛還沒進入 Internet Gateway 通訊範圍時，欲與其連線只能透過 Relay。

而透過 Relay 來傳送資料，其封包遺失率會提高。

Figure 5.5：車輛與 AP 通訊之 Link Lifetime 比較

5.3.5 Link Lifetime 實驗結果小結

由實驗結果證明，本論文所提出之 Link Lifetime 預測方法，的確可以正確預 測不論是 AP 或 Mobile Gateway 之連線時間，因而適用在 VANET 中。而此方法 除了計算 Link Lifetime，還可以預測出進入 Internet Gateway 通訊範圍及離開

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Speed of Vehicle (m/s)

Mobile(NS2) Mobile(Numerical) AP(NS2)

AP(Numerical)

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Internet Gateway 通訊範圍之時間，以選擇適用之 Internet Gateway。此外，由實 驗結果知道，在車輛可以快速進入 Internet Gateway 通訊範圍之情況時，利用與 車輛同向之 Mobile Gateway 連線至 Internet，可取得較長之連線時間，使得連線 穩定。而在車輛離通訊範圍有段距離之情況時，選擇固定不動之 AP 連線至 Internet 可以快速縮短車輛與 AP 間之距離，以有效減少連線時之 Relay 數量，降 低整體封包遺失率。