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研究生： 黃藏儀
Tsan-Yi Huang
論文名稱： 語音與數據整合環境之無線網路效能分析
指導教授： 吳中實
Jung-Shyr Wu
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 資訊電機學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
畢業學年度： 88
語文別： 中文
論文頁數： 57
中文關鍵詞： 封包保留多重存取 、語音行動台允許機率值 、語音封包丟棄機率 、系統傳輸率 、資料封包延遲時間 、資料行動台之資料產生率
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    • 本論文研究的目的在於提出動態調整封包保留多重取(PRMA)允許機率之機制，來改善系統的運作效能。
    其中在第二章中探討存語音行動台環境下，以數學方式推導出語音行動台之最佳允許機率；此機率直定非固定值，而是隨著系統中競爭者個數而動態調整的。因此低載時允許機率較高，行動台易獲得通道的使用權以提昇頻寬使用效率；在高載時則降低允許機率以避免不必要的碰撞，因此系統的效能得以提昇。
    而在第三章中，則探討與數據行動台共存環境下，延伸動態調整的觀念於數據行動台；我們將提出新機制使語音行動台的封包丟棄機率和數據行動台的平均封包延遲時間能同時降低。我們將針對數據行動台為單一資料產生速率，與多重資料產生速率兩種不同狀況下，分別探討並提出不同的機制來改善PRMA之系統效能。
    在驗證方面我們採用MATLAB來計算系統效能，另外使用BONeS模擬PRMA系統來求出新機制之系統效能，並將結果做比較。

    目錄………………………………………………………………………… I 表目………………………………………………………………………… II 圖目…………………………………………………………………………III 第一章序論………………………………………………………… 1 1.1 前言……………………………………………………………… 1 1.2 研究動機與內容簡介…………………………………………… 2 1.3 封包保留多工存取(PRMA)之介紹……………………………… 4 1.3.1 PRMA與TDMA，ALOHA之比較…………………………… 4 1.3.2 PRMA系統架構與運作流程 …………………………… 6 1.3.3 PRMA之參數介紹………………………………………… 13 第二章純語音環境下之效能分析與改善 2.1 前言………………………………………………………………… 14 2.2 新機制之推導……………………………………………………… 15 2.3 運用平衡點分析與MATLAB來計算系統效能……………………… 16 2.3.1 系統之數學模型………………………………………… 16 2.3.2 狀態平衡式與平衡點…………………………………… 18 2.3.3 推算系統之狀態機率分佈……………………………… 20 2.3.4 評估系統之運作效能…………………………………… 21 2.4 使用MATLAB與BONeS來計算Pdrop與Throughput…………… 22 2.4.1 系統參數………………………………………………… 22 2.4.2 以MATLAB來驗證新機制之結果………………………… 23 2.4.3 以BONES模擬來驗證新機制的效能……………………… 24 第三章語音與資料行動台共存環境下之效能改善……………… 27 3.1 單一資料產生率之資料行動台與語音行動台共存之環境…………………………………………………………… 28 3.1.1 改善系統效能之新機制…………………………………… 28 3.1.2 平衡點分析法分析系統之效能…………………………… 28 3.1.3 以MATLAB和BONeS來驗證新機制………………………… 32 第四章結論與未來研究方向……………………………………… 54 附錄 (a) 語音丟棄機率之推導……………………………………………… 55 (b) 參考文獻…………………………………………………………… 56 表目 表一 PRMA 與TDMA ，ALOHA之特性比較…………………………… 5 表二 封包保留多工存取之系統參數………………………………… 22 圖目 圖一 PRMA無線網路……………………………………………………… 6 圖二 PRMA通道架構示意圖……………………………………………… 7 圖三 語音行動台之運作流程圖………………………………………… 9 圖四 資料行動台之運作流程圖………………………………………… 9 圖五 PRMA運作示意圖…………………………………………………… 10 圖六 語音行動台之狀態模型圖………………………………………… 16 圖七 純語音環境下，不同機制之封包丟棄機率比較圖……………… 25 圖八 純語音環境下，不同機制之系統傳輸量比較圖………………… 26 圖九 資料行動台之狀態模型圖………………………………………… 29 圖十 語音允許機率為0.3時，各種機制之語音封包丟棄機率比較… 33 圖十一 語音允許機率固定為0.3時，各機制之資料封包延遲比較…… 34 圖十二 語音允許機率固定為0.3時，各機制之系統傳輸量比較…… 35 圖十三 動態調整語音允許機率時，各機制之語音封包丟棄機率比較 36 圖十四 動態調整語音允許機率時，各機制之資料封包延遲比較…… 37 圖十五 動態調整語音允許機率時，各機制之系統傳輸量比較……… 38 圖十六 動態或固定語音允許機率時，新機制之語音封包丟棄機率比較 39 圖十七 動態或固定語音允許機率時，新機制之資料封包延遲時間比較 40 圖十八 動態或固定語音允許機率時，新機制之系統傳輸量比較…… 41 圖十九 語音允許機率0.3時，各機制之語音封包丟棄機率比較…… 44 圖二十 語音允許機率0.3時，各機制之資料封包延遲時間比較…… 45 圖二十一 語音允許機率0.3時，各機制之系統傳輸量比較………… 46 圖二十二 動態調整語音允許機率時，各機制之語音封包丟棄機率比較 47 圖二十三 動態調整語音允許機率時，各機制之資料封包延遲時間比較 48 圖二十四 動態調整語音允許機率時，各機制之系統傳輸量比較…… 49 圖二十五 動態或固定語音允許機率時，新機制之語音封包丟棄機率比較………………………………………………………… 50 圖二十六 動態或固定語音允許機率時，新機制之資料封包延遲時間比較……………………………………………………… 51 圖二十七 動態或固定語音允許機率時，新機制之系統傳輸量比較… 52

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