Bluetooth跳频网络Piconet间干扰分析研究

3 仿真实验与分析

使用Simulink构造仿真平台，假设整个蓝牙网络是同步的，对每个重叠数做100种组合仿真，每种组合跳频执行2×106时隙。图3给出，2个设备跳频区段重叠数是O～32时，碰撞次数与吞吐量的关系。图4给出了3个设备且重叠数为17～96时碰撞数与吞吐量关系。两者都说明Piconets间跳频区段重叠数越大，跳频碰撞次数也越多，网络系统的吞吐量也随之下降。



图5给出了信息包长度分别为1 slot、3 slots、5 slots，在最小跳频区段重叠数和最大跳频区段重叠数时，Piconet数和吞吐量的仿真曲线图。结果表明：(1)在同样的信息包长度下，最小重叠数的吞吐量要大于最大重叠数的吞吐量，且随着Piconet的增多，表现更为明显；(2)Piconet数越少，吞吐量越高；(3)最小跳频区段重叠或最大跳频区段重叠时的系统吞吐量与信息包长度几乎无关。此外，可以看出当Piconet数在10以内时，Seattemet网络频宽有效利用率达到50％以上，但在最小重叠区段时，网络吞吐量可达80％以上。



本文分析了蓝牙跳频微网间碰撞和区段选择原理，发现当2个Piconets的区段有重叠时，将可能产生跳频频率碰撞。而跳频碰撞与跳频区段重叠数大小有关，跳频区段重叠数愈大，Bluetooth跳频碰撞的概率越高，网络吞吐量越小，但信息包大小对吞吐量贡献较小。要提高蓝牙同络吞吐量必须减少跳频区段的重叠数。所以，当Bluetooth网络设备数增加时，必须采用合适的区段重叠选择算法，以减少区段重叠数，提高网络吞吐量。