Modelando Analiticamente o MAC do Bluetooth

Carlos Cordeiro{cmc@cin.ufpe.br}

RoteiroIntroduçãoO protocolo L2CAPModelo Analítico do MAC do Bluetooth

Processo de capturaLei de perda de potênciaModelo de interferência

ResultadosTrabalhos em Andamento

IntroduçãoBluetooth

Rede ad-hoc sem fioEliminar a necessidade de cabos e fios

Pilha de protocolos físico e de enlaceAvaliar o desempenho do MAC do Bluetooth

Analiticamente e por simulaçãoEm termos de Vazão

Introdução

O Protocolo L2CAPCamada de enlace de dados

MAC

L2CAP (Logical Link Control and Adptation Protocol)

Serviços de dados orientado e não-orientado a conexãoSegmentation e reassembleInformação de QoS

Arquitetura do Bluetooth

Modelando o MAC do Bluetooth

MAC baseado em pollingControlado pelo Master

Num dado instante dentro de uma piconet apenas uma estação tem o direito de transmitirNão 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: b

SIR

PR

Potência recebida

Razão de captura

Signal-to-interference ratio

Considerações do Modelo

Poisson estações/m2

Área = ¶Raio = 1

Cluster

Modelo de PropagaçãoA potência PR, recebida por um receptor localizado a uma distância r, depende de:

Atenuação do sinalDistânciaSombreamento (shadowing)

Irregularidades do local

Perda (Lei da perda de potência)

Potência Recebida PR

,2TR PKreP

Variável randômica distribuída

uniformemente com média unitária

Variável randômica Gaussiana com média zero

e variância 2

Se refere à lei de perda de potência

Potência transmitida

Probabilidade de Recepção Correta de um

Pacote

,

1

2

020

0

bPKre

PKrePP

i Tn

ii

TS

i

onde = No. de pacotes (piconets)

(2)

Intensidade de TráfegoChame de G a intensidade de pacotes por slot por clusterA densidade de pacotes a serem transmitidos em (r, ) é g(r,)rdrd pacotes/slotLogo, G é dado por:

1

0

2

0).,(

rrdrgdG (3)

VazãoSimilarmente, a vazão é dada por:

Onde s(r, ) é a função de densidade de vazão

1

0

2

0),,(

rrdrsdS (4)

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;As variáveis e são extraídas independentemente em cada transmissão

2i i

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

,

1

1

)(exp...

,,|

,,|),,(

1

0

10

010 1

1 0

220

1

2

020

1

0

0

0

0

ii

iii

i

i

i

ii

i Tii

TS

r

rbe

afar

rebdada

rr

rebP

rbPKre

PKrePrP

i

i

i

i

..........

Calculando PS

... chegamos a:

,2

),( ),(2

00

2

2

rGJS e

edrGP

onde:

.

1

2

2),(

1

0

1

2

0

2

2

r

reb

rdredxrJ

x

x

(5)

(6)

Calculando a VazãoA vazão é então avaliada assumindo que há equilíbrio entre o novo tráfego gerado e o tráfego que é transmitido corretamente []:

Substituindo em (3) g(r) como obtido de (7), temos que:

).(),()( rgrGPrs S (7)

Calculando a Vazão

do qual s pode ser derivado fornecendo a vazão em função de G:

,),(

21

0rGP

rdrsG

S

.),(

2)(

11

0

rGP

rdrGsGS

S

Trabalhos em AndamentoAnálise dos resultados analíticos

Calculo das integrais através da Regra de Quadratura GaussianaImplementação em C

Implementando os protocolos da camada física e de enlace no ns-2