第 5 章 シミュレーション消費電力特性評価
5.2 Tree トポロジー(4 人ユーザ)
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図5.1.10 シミュレーション時間を考慮した消費電力量評価
図 5.1.10 内 斜 線 部 分 が 定 常 状 態 時 に そ の ノ ー ド が 消 費 す る 消 費 電 力 量 で あ る 。 Center(wireless)シナリオの通信時間に他のシナリオのシミュレーション時間を合わせて いるため、定常状態時消費電力量は存在しない。
”wired”シナリオのほうが大きく電力を消費しているのは、ユーザの利用している端末 が”wired”シナリオと”wireless”シナリオで異なっていることが大きな原因であると考えて いる。さらにルータの消費電力はアクセスポイントの電力効率より悪いことも影響し、無 線でユーザがスマートフォンを用いて接続するほうが、有線でユーザがPCを用いて接続す るよりも電力を消費しないという結果になった。
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図5.2.1 Treeトポロジー(ユーザ4人)
5.2.1 シミュレーションシナリオ
表5.2.1 Treeトポロジーにおけるシミュレーションシナリオ(ユーザ4人)
ユーザ数4人の時のシミュレーションシナリオは4つあり、どのシナリオでも4人のユ
ーザは100MBのコンテンツを要求する。Edge Cacheシナリオでは、コンテンツはエッジ
サーバーに保存されており、ユーザ端末は”wired”シナリオではPC、”wireless”シナリオで はスマートフォンである。Centerシナリオではネットワークの中心にあるセンターサーバ ーにコンテンツが保存されている。このシナリオでも同様にユーザ端末はPCもしくはスマ ートフォンである。すなわち、コンテンツはEdge Cacheシナリオの場合エッジサーバーか ら、Centerシナリオの場合センターサーバーから帰ってくるということになる。
40 5.2.2 消費電力量評価
Tx(wireless smartphone) y=1378.3*x^-0.872 Rx(wireless smartphone) y=1339.8*x^-0.918 Tx(wireless AP) y=7821*x^-0.962 Rx(wireless AP) y=7629.6*x^-0.987 Tx(wired PC)(UDP) y=17714*x^-0.972 Rx(wired PC)(UDP) y=17480*x^-0.973
表5.2.1 消費電力量算出式(再掲)
表5.2.1の式とスループットを用いて各ノードにおける1bit当たりの消費電力量を求め、
第 4 章のモデル式と通信データ量から各ノードの消費電力量を求める。最後にネットワー ク内総消費電力量を求めることができる。
図5.2.2が”wired”シナリオのスループット、図5.2.3が”wireless”シナリオのスループッ トである。
図5.2.2 ”wired”シナリオのスループット(ユーザ4人)
図5.2.3 “wireless”シナリオのスループット(ユーザ4人)
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図5.2.4は“wired”シナリオにおける1bit当たりの消費電力量、図5.2.5は“wireless”
シナリオにおける1bit当たりの消費電力量を示す。
図5.2.5 ”wired”シナリオにおける1bit当たりの消費電力量(ユーザ4人)
図5.2.6 ”wireless”シナリオにおける1bit当たりの消費電力量(ユーザ4人)
スループットの高いところ(Dataの受信・送信)では1bit当たりの消費電力量も小さく 電力効率は良い。図 5.2.6 内 Center Server の受信だけ電力効率がひどく悪いのは、ま ず”wireless”シナリオではEdge Serverとしてアクセスポイントの電力効率を用いているた めで、ハードウェアの規模の違いから消費電力の効率が悪くなる。
図5.2.7と図5.2.8は通信データ量を示す。
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図5.2.7 ”wired”シナリオの通信データ量(ユーザ4人)
図5.2.8 ”wireless”シナリオの通信データ量(ユーザ4人)
図5.2.7と図5.2.8から通信されたデータ量は同じである事がわかる。このシナリオでは
再送などは起きていないためデータ量に違いはでない。
図5.2.9はネットワーク総消費電力量である。
図5.2.9 ネットワーク総消費電力量(ユーザ4人)
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各ユーザを比べると消費電力量は変わらず、”wired”シナリオの方が消費電力量は大きい。
PCとスマートフォンの端末の違いが出ていると考えられる。また、CenterシナリオとEdge Cacheシナリオを比べると”wired”シナリオでも”wireless”でもCenterシナリオの方が消費 する電力量は小さい事がわかる。コンテンツが Edge Server にキャッシュされることで
Center Serverを利用せずに消費電力量を抑えることが出来る。さらにユーザがスマートフ
ォンを用いてネットワークに接続すると PC を用いて有線で接続するより消費電力を抑え られる。これはスループットが”wired”シナリオよりも”wireless”シナリオより落ちているた め通信時間が伸びて消費電力量が増えたと考えている。