Modelando Analiticamente o
MAC do Bluetooth
Carlos Cordeiro
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Roteiro
Introdução
O protocolo L2CAP
Modelo Analítico do MAC do Bluetooth
Processo de captura
Lei de perda de potência
Modelo de interferência
Resultados
Trabalhos em Andamento
Introdução
Bluetooth
Rede ad-hoc sem fio
Eliminar a necessidade de cabos e fios
Pilha de protocolos físico e de enlace
Avaliar o desempenho do MAC do
Bluetooth
Analiticamente e por simulação
Em termos de Vazão
Introdução
O Protocolo L2CAP
Camada de enlace de dados
MAC
L2CAP (Logical Link Control and
Adptation Protocol)
Serviços de dados orientado e nãoorientado a conexão
Segmentation e reassemble
Informação de QoS
Arquitetura do Bluetooth
Modelando o MAC do
Bluetooth
MAC baseado em polling
Controlado pelo Master
Num dado instante dentro de uma
piconet apenas uma estação tem o
direito de transmitir
Não possui contenção (CSMA/CD)
Modelando o MAC do
Bluetooth
Processo de captura:
É a habilidade que um receptor tem de
detectar um sinal mesmo na presença de
outros sinais, chamados de interferência
Em sistemas reais se tem captura caso:
Potência
recebida
PR
b
SIR
Razão de
captura
Signal-to-interference
ratio
Considerações do Modelo
Área = ¶
Raio = 1
Cluster
Poisson
estações/m2
Modelo de Propagação
A potência PR, recebida por um receptor
localizado a uma distância r, depende
de:
Atenuação do sinal
Distância
Sombreamento (shadowing)
Irregularidades do local
Perda (Lei da perda de potência)
Potência Recebida PR
Variável randômica
Gaussiana com média zero
e variância 2
2
PR e Kr PT ,
Variável randômica
distribuída
uniformemente com
média unitária
Se refere à
lei de perda
de potência
Potência
transmitida
Probabilidade de Recepção
Correta de um Pacote
2 e0 Kr P
0
0
T
PS P
b
,
2 i
i e Kri n PT
i 1
onde = No. de pacotes (piconets)
(2)
Intensidade de Tráfego
Chame de G a intensidade de pacotes
por slot por cluster
A densidade de pacotes a serem
transmitidos em (r, ) é g(r,)rdrd
pacotes/slot
Logo, G é dado por:
2
1
G d rdrg(r , ).
0
0
(3)
Vazão
Similarmente, a vazão é dada por:
2
1
S d rdrs(r , ),
0
(4)
0
Onde s(r, ) é a função de densidade de
vazão
Distribuição de Interferência
PS depende de g(r, )
Como g(r, ) não é uniforme, supomos
que:
Os dispositivos gerando transmissões
interferentes estão distribuídos
uniformemente fora da piconet de acordo
com o modelo espacial de Poisson;
Distribuição de Interferência
As transmissões da i-ésima piconet
interferente ocorrem na mesma taxa (G)
independente da localização do transmissor
na piconet i;
2
As variáveis i e i são extraídas
independentemente em cada transmissão
Distribuição de Interferência
As suposições acima simplificam a
análise uma vez que elas ignoram as
correlações temporais e espaciais que
existem em sistemas reais
Como conseqüência, a distribuição da
potência da interferência e o processo
de captura dependem somente de G
Calculando PS
2 e 0 Kr P
0
0
T
PS1 ( , , r ) P
b | , , r
i2 e i Kri PT
i 1
2
2 i 0 ri
| , , r
P 0 b i e
i 1
r0
r
da1 ... da exp b e i 0 i a i f (a i )
0
0
i 1
r0
i 1
1
..........
,
i 1
i 0 ri
1 be
r0
Calculando PS
... chegamos a:
PS (G, r0 ) d
e
2
2
2
2
e
GJ ( , r0 )
,
(5)
onde:
J ( , r0 ) dx
e
x2
2 2
2
1
2rdr
1 x
1 b e
r
r0
. (6)
Calculando a Vazão
A vazão é então avaliada assumindo
que há equilíbrio entre o novo tráfego
gerado e o tráfego que é transmitido
corretamente []:
s(r ) PS (G, r ) g (r ). (7)
Substituindo em (3) g(r) como obtido
de (7), temos que:
Calculando a Vazão
1
G
0
2rdrs
,
PS (G, r )
do qual s pode ser derivado fornecendo
a vazão em função de G:
1
1 2rdr
.
S (G ) s G
0
PS (G , r )
Trabalhos em Andamento
Análise dos resultados analíticos
Calculo das integrais através da Regra de
Quadratura Gaussiana
Implementação em C
Implementando os protocolos da
camada física e de enlace no ns-2
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