Range2 環境下動態封包調整

因此從 5.2 節中可以明顯發現，在 Range2 環境下若沒有一個適當的機制，IEEE

802.15.4 在傳送封包時將會遭受到嚴重的同頻干擾；所以在本小節中我們將提出 能有效降低 IEEE 802.15.4 在此環境中，遭受 IEEE 802.11 同頻干擾之機率。首先 探討在 Range2 中 IEEE 802.15.4 封包大小與 FER 的關係，其結果如圖 5-4 所示。

76byte 92byte 108byte 127byte

0 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00

Frame error rate

Different Packet Size

圖 5-4、IEEE 802.15.4 封包大小與 FER 關係圖

首先我們在模擬器中設置 IEEE 802.15.4 的 PPDU(Physical Protocol Data Unit) 大小分別為 76、92、108、127 byte，每 0.1 秒送出一個封包，總共 6000 個封包；

而 IEEE 802.11 也一樣送出 6000 個封包，每 0.1 秒送出一個。以傳送最大封包結 果來說 IEEE 802.11 總共收到 6000 個封包，但 IEEE 802.15.4 因為干擾問題只收 到 4892 個封包，其餘都因為干擾而造成封包碰撞。然而從圖 5-4 所示，在非理想 頻道環境下，當 IEEE 802.15.4 以較短封包傳送時，錯誤率會比封包較長時來的 低，因此若可以有效的調整封包長度，則可以有效降低在 Range2 中 IEEE 802.15.4 遭受到 IEEE 802.11 同頻干擾之問題。

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接下來我們也將延續上述分析，並加入 IEEE 802.11 傳輸功率大小，因而分 析 IEEE 802.15.4 封包大小與 IEEE 802.11 傳輸功率關係，如圖 5-5 所示。因為在 現今環境中來自四面八方訊號有大有小，因此在此實驗主要分析傳輸功率之訊號 大小與封包大小關係。

76byte 92byte 108byte 127byte

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Frame error rate

Different payload size

Different transmitting power (dBm) TX14 TX15 TX16 TX17 TX18 TX19

圖 5-5、IEEE 802.15.4 封包大小與 IEEE 802.11 傳輸功率關係圖

從圖 5-5 結果可以發現，當 IEEE 802.11 傳輸功率越大時，其 IEEE 802.15.4 封包錯誤率也越大；以 IEEE 802.11 傳輸功率為 18、19(dBm)看來，無論的封包 大小，其錯誤率依舊是接近 100%。而當傳輸功率為 14 dBm 時封包錯誤率趨近 於 0，其原因為 IEEE 802.11 傳輸功率較小，對 IEEE 802.15.4 來說 SINR 中的干 擾值較小，因此導致在傳輸功率較小情形下 IEEE 802.15.4 封包錯誤率會較低。

此外從 IEEE 802.11 傳輸功率為 17 dBm 時，則可以看出封包較小的錯誤率會比 封包較高的來的小。因此從此實驗可以發現，影響 IEEE 802.15.4 封包錯誤率不 僅僅是封包大小，連 IEEE 802.11 傳輸功率也會導致此封包錯誤率的結果。

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76 byte 92 byte 108 byte 127 byte

0.0

1.0 Different BER

Frame error rate

Different payload size

2.14E-03

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析。在 Range2 的干擾環境下，因 IEEE 802.15.4 將單方向受 IEEE 802.11 的訊號 干擾，導致 IEEE 802.15.4 在 CCA 階段無法等待到頻道淨空之狀態而導致封包無 法成功送出。因此在此將暫不考慮封包碰撞之問題。

若可以針對非理想通道之訊號干擾環境下，給予適當封包大小之配置，將可有 效提升 IEEE 802.15.4 在此環境下的效率。首先將在模擬器中，讓一個 IEEE 802.15.4 節點每 0.1 秒傳送封包至目的端，總共傳送 6000 個封包。其圖 5-7 為非 理想通道之訊號干擾下不同封包大小與接收到的封包數量之比較；結果顯示，當

BER 較大時接收到的封包數量會較低，反觀 BER 值較小時，接收到的封包數量 會較高。從圖 5-6 中顯示，BER 值與 FER 值互成正比，因此當 FER 越大時接收 到的封包數量會較低。以 FER 與接收到的封包數量關係而言，當傳輸環境干擾值 較大時，因 FER 較大，所以將建議使用較短的封包長度為傳輸基準；若當干擾值 較小時，可將封包傳送長度調整至最大值。如此一來將可以針對不同干擾環境 下，給予不同的傳送封包長度，因而減少 IEEE 802.15.4 在 Range2 中之同頻干擾。

76 byte 92 byte 108 byte 127 byte

0 2000 3000 4000 5000 6000

Total Packets Received

Different payload size

Different BER 0.001 0.0005 0.0001 0.00001 0.000001

圖 5-7、非理想通道之訊號干擾下不同封包大小與接收到的封包數量比較

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