Bluetooth跳頻網(wǎng)絡(luò)Piconet聞干擾分析研究

3 仿真實(shí)驗(yàn)與分析
使用Simulink構(gòu)造仿真平臺，假設(shè)整個(gè)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)是同步的，對每個(gè)重疊數(shù)做100種組合仿真，每種組合跳頻執(zhí)行2×106時(shí)隙。圖3給出，2個(gè)設(shè)備跳頻區(qū)段重疊數(shù)是O～32時(shí)，碰撞次數(shù)與吞吐量的關(guān)系。圖4給出了3個(gè)設(shè)備且重疊數(shù)為17～96時(shí)碰撞數(shù)與吞吐量關(guān)系。兩者都說明Piconets間跳頻區(qū)段重疊數(shù)越大，跳頻碰撞次數(shù)也越多，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的吞吐量也隨之下降。

圖5給出了信息包長度分別為1 slot、3 slots、5 slots，在最小跳頻區(qū)段重疊數(shù)和最大跳頻區(qū)段重疊數(shù)時(shí)，Piconet數(shù)和吞吐量的仿真曲線圖。結(jié)果表明：(1)在同樣的信息包長度下，最小重疊數(shù)的吞吐量要大于最大重疊數(shù)的吞吐量，且隨著Piconet的增多，表現(xiàn)更為明顯；(2)Piconet數(shù)越少，吞吐量越高；(3)最小跳頻區(qū)段重疊或最大跳頻區(qū)段重疊時(shí)的系統(tǒng)吞吐量與信息包長度幾乎無關(guān)。此外，可以看出當(dāng)Piconet數(shù)在10以內(nèi)時(shí)，Seattemet網(wǎng)絡(luò)頻寬有效利用率達(dá)到50％以上，但在最小重疊區(qū)段時(shí)，網(wǎng)絡(luò)吞吐量可達(dá)80％以上。

本文分析了藍(lán)牙跳頻微網(wǎng)間碰撞和區(qū)段選擇原理，發(fā)現(xiàn)當(dāng)2個(gè)Piconets的區(qū)段有重疊時(shí)，將可能產(chǎn)生跳頻頻率碰撞。而跳頻碰撞與跳頻區(qū)段重疊數(shù)大小有關(guān)，跳頻區(qū)段重疊數(shù)愈大，Bluetooth跳頻碰撞的概率越高，網(wǎng)絡(luò)吞吐量越小，但信息包大小對吞吐量貢獻(xiàn)較小。要提高藍(lán)牙同絡(luò)吞吐量必須減少跳頻區(qū)段的重疊數(shù)。所以，當(dāng)Bluetooth網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)增加時(shí)，必須采用合適的區(qū)段重疊選擇算法，以減少區(qū)段重疊數(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。