第三章 效能研究
STA1Chariot
console
Endpoint
圖 3-1 EWPMP 測試環境
在每次測試中 Chariot 可用於衡量 TCP 吞吐量每秒 megabits (Mbps) 的上 行方向（例如從 STA1 到 STA2 的上載）或下行方向 （例如從 STA2 到 STA1 的下 載）。每次測試頇重複運行 2 次，且測試時間需要一分鐘。以下謹就 Ebond 的 兩種模式，測試在 WPMP 與 EWPMP 軟體架構的吞吐量。
如圖 1-3 中，PORTAP1.1 連接到 PORTAP2.1 這一對無線連線，可使用不同的通道 (channel; e.g., 802.11a) ， PORTAP1.2 連接到 PORTAP2.2 為另一對無線連線，可 使用另一個通道 (channel; e.g., 802.11g) 。 在圖 3-2 與圖 3-3 為 AP1 與 AP2 使用者介面配置 (configure)，選擇單向模式 (Uni-direction mode) 執行配置 (configure) ， AP1 為 Master AP (如圖 3-2 ○1 ) ， AP2 為 slave AP (如圖 3-3 ○1 ); AP1 的 Radio1 模式選擇 11a (i.e., 802.11a) 與通道選擇為 60 (如 圖 3-2 ○2) ，Radio2 模式選擇 11b/g (i.e., 802.11g) 與通道選擇為 120 (如 圖 3-2 ○3 ) ，相同的設定配置於 AP2 的 Radio1 與 Radio2 的模式與通道中 (如 圖 3-3 ○2和○3); 由於 PORTAP1.1 連接到 PORTAP2.1 ，所以 AP1 Radio1 的節點 (Nodes)需輸入 PORTAP2.1的 MAC (如圖 3-2 ○4 ); 反之 AP2 Radio1 的節點 (Nodes)
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需輸入 PORTAP1.1的 MAC (如圖 3-3 ○4 );同理，配置 AP1 和 AP2 的 Radio2。
1
2 3
4 5
圖 3-2 AP1 的使用者介面
1
2 3
4 5
圖 3-3 AP2 的使用者介面
在本次測試中有以下四種組合可供選擇: (802.11a、802.11a) / (802.11g、
802.11g) / (super a、super g) / (super a、super a)。在 EWPMP 改變通道 (channel) 來避開一些干擾，因為無線網路環境狀況會影響吞吐量。使用 (802.11a、802.11g) 和 (802.11a、802.11a) 最大理論吞吐量是 40Mbps，和 (super a、super g) 或 (super a、super a) 是 52Mbps [7]。
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以下就不同模式與不同通道的吞吐量分別說明如下:
◎ 由表 3-2 和表 3-3 分別顯示單向模式 (Uni-direction mode) 和雙向模 式 (Bi-direction mode)的 (802.11a、802.11g) 吞吐量的測試結果。
◎ 由表 3-4 和表 3-5 顯示單向模式 (Uni-direction mode) 和雙向模式 (Bi-direction mode)的 (super a、super g) 吞吐量的測試結果。
◎ 由表 3-6 和表 3-7 顯示單向模式 (Uni-direction mode) 和雙向模式 (Bi-direction mode)的 (802.11a、802.11a) 吞吐量的測試結果。
◎ 由表 3-8 和表 3-9 顯示單方向模式 (Uni-direction mode) 和雙向模式 (Bi-direction mode)的 (super a、super g) 吞吐量的測試結果。由圖 3-4 和圖 3-5 可顯示兩種模式的吞吐量的比較。
依據上述測量到的數據加以說明如下：
單向模式 (Uni-direction mode) 測試:
◎ 在 (802.11a、802.11g) 上行 (uplink) 及下行 (downlink) 的測試，其平 均吞吐量是 36.32 Mbps，與標準差 1.02 Mbps。
◎ 在 (super a、super g) 上行 (uplink) 及下行 (downlink) 的測試，其平 均吞吐量是 50.48 Mbps，與標準差 0.75 Mbps。
◎ 在 (802.11a、802.11a) 上行 (uplink) 及下行 (downlink) 的測試，其平 均吞吐量是 34 Mbps，與標準差為 4.64 Mbps。
◎ 在 (super a、super a) 上行 (uplink) 及下行 (downlink) 的測試，其平 均吞吐量是 46.34 Mbps，與標準差 6.65 Mbps。
雙向模式 (Bi-direction mode) 測試:
◎ 在 (802.11a、802.11g) 上行 (uplink) 及下行 (downlink) 的測試，其平 均吞吐量是 36.92 Mbps，與標準差 0.57 Mbps。
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◎ 在 (super a、super g) 上行 (uplink) 及下行 (downlink) 的測試，其平 均吞吐量是 51.21 Mbps，與標準差 0.72 Mbps。
◎ 在 (802.11a、802.11a) 上行 (uplink) 及下行 (downlink) 的測試，其平 均吞吐量為 35.35 Mbps，與標準差 4.42 Mbps。
◎ 在 (super a、super a) 上行 (uplink) 及下行 (downlink) 的測試，其平 均吞吐量是 47.90 Mbps，與標準差 6.45 Mbps.
在單向模式 (Uni-direction mode) 和雙向模式 (Bi-direction mode) ， (802.11a、802.11g) 和 (super a、super g) 上行 (uplink) 和下行 (downlink) 測試均近似理論的吞吐量。但通常在雙向模式 (Bi-direction mode) 比單方向 模式 (Uni-direction mode) 具有更好的性能。以後因單方向模式
(Uni-direction mode) 只有單一埠 (port) 可以選擇傳送封包，假設此埠 (port) 壅塞而另一埠 (port) 閒置，仍然會造成吞吐量下降。兩種 bonding 模 式，吞吐量的標準差的情況相近和傳輸穩定性是相同的。在 (802.11a、802.11a) 和 (super a、super a) 上行 (uplink) 及下行(downlink) 測試，兩種模式 (bonding modes) 比理論吞吐量更差，因為兩個近似的無線頻率會相互干擾。
在 WPMP 與 EWPMP 軟體架構比較，EWPMP 少於 WPMP 約 10% 的吞吐量，因為 每個封包傳送到 Ebond 模組都會啓動狀態監測系統不斷地向 NIC 檢索 (retrieve) 資訊，頻繁的動作會導致吞吐量下降。
EBond 結合模組可以尋找硬體解決方案，足以處理結合 (bond) 功能和消除 干擾(interference)。為改善此項缺失，無線晶片廠商可提供具效用的另一個高 級傳輸系統。
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表 3-2 Channel A36-A60 (802.11a、802.11g) 的吞吐量 (Mbps)
單向模式 (Uni-direction
Radio-1 (Band/Channel) Radio-1 (Band/Channel) A36 A44 A52 A60 A36 A44 A52 A60
表 3-3 Channel A100-A132 (802.11a、802.11g) 的吞吐量 (Mbps)
單向模式
Radio-1 (Band/Channel) Radio-1 (Band/Channel) A100 A116 A124 A132 A100 A116 A124 A132
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表 3-4 Channel SA36-SA60 (super a、super g) 的吞吐量 (Mbps)
單向模式
Radio-1 (Band/Channel) Radio-1 (Band/Channel) SA36 SA44 SA52 SA60 SA36 SA44 SA52 SA60
表 3-5. Channel SA100-SA132 (super a、super g) 的吞吐量 (Mbps)
單向模式 (Uni-direction mode)
雙向模式
(Bi-direction mode) PC1 =PC2
(Mbps)
Radio-1 (Band/Channel) Radio-1 (Band/Channel) SA100 SA116 SA124 SA132 SA100 SA116 SA124 SA132
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表 3-6 單向模式(Uni-direction mode)(802.11a、802.11a)的吞吐量 (Mbps)
單向模式 (Uni-direction mode) (PC1- DUT1 ===DUT2- PC2), Two pairs with Tx+Rx PC1 =PC2
表 3-7 雙向模式(Bi-direction mode) (802.11a、802.11a) 的吞吐量 (Mbps)
雙向模式 (Bi-direction mode) (PC1- DUT1 ===DUT2- PC2), Two pairs with Tx+Rx PC1 =PC2
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表 3-8 單向模式(Uni-direction mode)(super a、super a)的吞吐量(Mbps)
單向模式 (Uni-direction mode) (PC1- DUT1 ===DUT2- PC2), Two pairs with Tx+Rx PC1 =PC2
雙向模式 (Bi-direction mode) (PC1- DUT1 ===DUT2- PC2), Two pairs with Tx+Rx PC1 =PC2
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圖 3-4 比較 單向模式 (Uni-direction mode) 和 雙向模式 (Bi-direction mode)的 (802.11a、802.11g) / (super a、super g)
圖 3-5 比較 單向模式 (Uni-direction mode) 和 雙向模式 (Bi-direction mode)的(802.11a、802.11a) / (super a、super a)
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第四章 結論
無線分散系統 (WDS) 係以無線網路連接的方式所構成的一個整體網路。最 明顯的例子就是同一家公司有兩棟建築物，為連接不同的區域網路，橋接兩棟的 基地台 (AP)，以擴大同一個區域網路的網路服務範圍。在本論文中，運用無線 分散系統 (WDS) 中 WPMP 橋接模式,改善無線傳輸吞吐量的瓶頸。設計 EWPMP 系 統使用結合 (bond) 兩個埠 (port)，傳輸到一個虛擬埠 (virtual port)，俾解 決橋接迴圈 (bridge-looping) 與埠歧義 (port-ambiguity) 的問題。藉由 EWPMP 提供雙向模式 (Bi-direction mode) 和單向模式 (Uni-direction mode) 兩種模式，用以控制虛擬 port (virtual port) 的封包傳輸行為。為提高容錯 能力，我們提供支援連續的無線連結 (radio link) 條件的監測。但在兩種模式 下吞吐量的比較結果，單向模式 (Uni-direction mode) 的吞吐量較雙向模式 (Bi-direction mode)為低。本篇論文經上述實作測試之結果顯示，在整體 EWPMP 的吞吐量可擴大達到 1.9 倍近似 2 倍的效果。
另一方面，相信在不久的將來，有關 EWPMP 強化無線橋接模式的應用是可以 被延伸與期待的。在軟體方面，亦可以探討使用無線隨意網路 (wireless ad hoc networks) 相關之通訊協定做為未來發展的努力方向與目標 。
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