Transmission delay of alert message

Transmission delay of alert message 指的是，車輛所接收到 alert message 的平均時間。在安 全性相關的應用中，警告訊息必須立即且毫無延遲的廣播出去；另外，在一般的公路場景中，

車輛平均速度約為每小時 100 公里左右，駕駛的反應時間大約為 0.75~1.5 秒，alert message 的 傳輸延遲時間必須儘可能的快速散播，以提高駕駛閃避事故的反應時間；因此，transmission delay 必須越低且必須在一個可容忍的時間範圍內，否則將會導致另一起意外事故發生的可能 性。我們將 MAC layer 設定為 IEEE 802.11b 及 IEEE 802.11p，模擬場景設定為 freeway model，

其他的詳細參數設定如表 5-1 所示。我們分別比較了 FTBP、FNFP、ACK-based Broadcast Protocol 及 flooding method 的 transmission delay of alert message。

圖 5-11 為 freeway model 中，使用 IEEE 802.11p 的 transmission delay of alert message 之結 果比較，縱軸為 transmission delay of alert message，橫軸為 number of vehicles，圖 5-11(a)到(e) 分別為 average speed，分別為 20、25、30、35 及 40m/s。透過圖 5-11 我們可以觀察到，在節 點密度升高的情況下，alert message 的 transmission delay 也會隨之升高；如圖 5-11(a)(b)(c)(d)(e) 可以發現，flooding method 的 transmission delay 都會遠高於 FTBP、FNFP 及 ACK-based Broadcast Protocol；另外，我們可以觀察到 FNFP 的 transmission delay 會低於 FTBP、ACK-based Broadcast Protocl 及 flooding method，這是因為 FNFP 在挑選候選人的過程中，只需由最遠的 節點重新廣播 alert message，不需要所有的鄰居節點重新廣播 alert message，這能夠減少 alert message 的碰撞，降低 alert message 的 transmission delay，所以 FNFP 擁有比其他方法較低的 alert message 的 transmission delay。此外，我們可以觀察到圖 5-11(d)，在節點數輛 20 及 40 中，

FTBP 及 ACK-based Broadcast Protocol 的 delay 會明顯降低並低於 FNFP，這是因為使用 IEEE 802.11p 有節點接收封包的問題，導致節點 20 及 40 的 penetration rate(如圖 5-9(d))降低至 60%

及 50%，造成某些節點並無接收到 alert message，而拉低了平均的 delay time。

圖 5-12 為 freeway model 中，使用 IEEE 802.11b 的 transmission delay of alert message 之結

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果比較，縱軸為 transmission delay of alert message，橫軸為 number of vehicles，圖 5-12(a)到(e) 分別為 average speed，分別為 20、25、30、35 及 40m/s。透過圖 5-12 我們可以觀察到，在節 點密度升高的情況下，alert message 的 transmission delay 也會隨之升高；如圖 5-12(a)(b)(c)(d)(e) 可以發現，flooding method 的 transmission delay 都會遠高於 FTBP、FNFP 及 ACK-based Broadcast Protocol；另外，我們可以觀察到 FNFP 的 transmission delay 會低於 FTBP、ACK-based Broadcast Protocl 及 flooding mehtod，這是因為 FNFP 在挑選候選人的過程中，只需由最遠的 節點重新廣播 alert message，不需要所有的鄰居節點重新廣播 alert message，這將減少 alert message 的碰撞，降低 alert message 的 transmission delay；因此，FNFP 擁有比其他方法較低的 alert message 的 transmission delay。由於 IEEE 802.11b 並不會出現 IEEE 802.11p 節點接收封包 的問題，因此，IEEE 802.11b 的 delay time 並不會如同 IEEE 802.11p 有大幅度 delay time 下降 的情況出現。

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圖 5-11：Freeway model 中 transmission delay of alert message 之比較 (IEEE 802.11p)

(a) Avg. speed = 20m/s (b) Avg. speed = 25m/s

(c) Avg. speed = 30m/s (d) Avg. speed = 35m/s

(e) Avg. speed = 40m/s

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圖 5-12：Freeway model 中 transmission delay of alert message 之比較 (IEEE 802.11b)

(a) Avg. speed = 20m/s (b) Avg. speed = 25m/s

(c) Avg. speed = 30m/s (d) Avg. speed = 35m/s

(e) Avg. speed = 40m/s

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5.5 Intersection model

本實驗主要是量測在 intersection model 中，各種不同方法 FTBP、FNFP、ACK-based Broadcast Protocol 及 flooding method 其效能上的差異。如同 freeway model，我們為了取得正 確的數據，除了使用 IEEE 802.11p 模組模擬外，我們也另外模擬了 IEEE 802.11b 的數據資料。