Modelando Analiticamente o MAC do Bluetooth Carlos Cordeiro {cmc@cin.ufpe.br}

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 Pilha de protocolos físico e de enlace 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 não-orientado 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 Razão de captura Signal-to-interference ratio

Considerações do Modelo Área = ¶ Raio = 1 Poisson  estações/m2 Cluster

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 Potência transmitida Variável randômica distribuída uniformemente com média unitária Se refere à lei de perda de potência

Probabilidade de Recepção Correta de um Pacote (2) onde  = No. de pacotes (piconets)

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: (3)

Vazão Similarmente, a vazão é dada por: Onde s(r, ) é a função de densidade de vazão (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

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 ..........

Calculando PS ... chegamos a: (5) onde: (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 []: Substituindo em (3) g(r) como obtido de (7), temos que: (7)

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

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