数据分组传输成本分析与优化

我们现在评估广播、多路单播和动态多播的数据分组传输成本。之后分析比较MBMS和动态多播的性能。包传输成本的表达式在本书附录B中给出。

图9.6 动态多播中关于α的分组传输成本

图9.6给出了广播、多路单播和动态多播的成本关于α的曲线。令δ=100，N_p=5000，意味着一个包含大量数据分组的多播会话。从图中可以看出广播的成本是常数，而另两者的成本随α的增大而减小。δ≫1，则在i=1类RA中几乎没有多播成员，而在i=2类RA中有大量多播成员（Lin，2001）。随着α的增大，1类拥有少量多播用户的RA数目增加，2类拥有大量多播用户的RA数目则减少。由于在数目很小的RA中的多播用户密度的增加，多路单播和动态多播的成本随着α的增大而减小。从图中还可以看出，动态多播与其他两种方案相比成本最低。

图9.7 动态多播中关于δ的分组传输成本

图9.7给出了成本关于δ的曲线，α=0.1，N_p=500。首先可以从图9.7观察到广播的成本曲线保持常数不变，而多路单播和动态多播的成本随着δ增大而增大。在之前的讨论中，1类RA有θ₁=1/δ个多播用户，而2类RA拥有θ₂=δ个多播用户。随着δ增大，2类RA中的用户数增加，因此导致多播包传输成本也相应增加。图中还可以看出，在δ＜400时，动态多播的成本最低，δ＞400时，广播的成本最低。多路单播在δ＜200时性能好，而δ＞200时其性能不如广播。

图9.8给出了3种方案在单个多播会话中，关于数据分组个数N_p的成本曲线，α=0.1，δ=100。跟预期的相符，3种方案的成本随N_p的增加而增加。动态多播在整个过程中拥有最低的成本，其次是多路单播和广播。

图9.9给出了包传输成本关于w_dt/w_st在[0.1∶10]区域内的变化曲线。比值w_dt/w_st将包传输成本和信令成本联系起来。若w_dt/w_st＞1，则包传输成本更高，而w_dt/w_st＜1时情况相反。图9.9中，只有广播的成本在对数级别上线性增长。动态多播在整个[0.1∶10]区域内拥有最低的成本开销，广播方式则最高。

图9.8 动态多播中关于N_p的分组传输成本

图9.9 动态多播中关于w_dt/w_st的分组传输成本(www.xing528.com)

接下来比较MBMS和动态多播的包传输成本。图9.10给出了多路单播、所提的动态多播方案和MBMS相对于α的成本曲线，N_p=500，δ=100。多路单播的曲线用于参考。图中显示在整个区域内，MBMS比动态多播的成本稍低，多路单播在三者中成本最高。

图9.11给出了3种方案关于δ的成本曲线。在δ＜100时，MBMS和动态多播成本曲线非常相似。当δ＞100时，MBMS比我们的方案有更低的成本。有趣的是，在δ＞400时，多路单播比动态多播有更好的性能。相似地，在δ≈1000时，MBMS和多路单播的成本趋于相等。

图9.10 MBMS中关于α的分组传输成本

图9.11 MBMS中关于δ的分组传输成本

图9.12给出了3种方案的成本关于N_p的曲线。在整个N_p范围内MBMS和动态多播的成本差异可以忽略。

图9.13给出了成本关于w_dt/w_st的曲线。3种方案的成本应在对数级别上呈线性增长，且3条曲线的间隔应保持常数不变。但事实并非如此，如图9.13中所示，w_dt/w_st＞0.2时，动态多播成本最高，w_dt/w_st＞3时接近MBMS成本。在图9.9中也可以看出，这是由于w_dt/w_st＞1时寻呼对于动态多播成本的影响降低了。

图9.12 MBMS中关于N_p的分组传输成本

图9.13 MBMS中关于w_dt/w_st的分组传输成本