蓝牙网络的带宽容量分析.pdfVIP

计算机工程与应用 2004.16 1 蓝牙网络简介 蓝牙技术( Biuetooth 是 一 种 无 线 数 据 与 语 音 通 信 的 开 放 性全球规范,最初在 1998 年 5 月由英特尔~东芝~ IBM 等五家 公司提出,它由无线单元~链路管理~链路控制单元及软件功能 这四个部分组成,旨在为固定与移动设备通信环境建立低成本 的短距离无线传输技术,而且蓝牙宽频协议还结合了电路开关 和分组交换机,适用于语音和数据传输O 蓝牙设备工作频段为全球通用的 2402~2480Ghz ISM (即 工业~科学与医疗频 段,并 在 频 带 上 划 分 出 79 个 带 宽 1Mhz 的频率信道,以 1 秒钟最快切换 1600 次信道(每秒钟 1600 跳 的速度来进行数据收发O 最基本的蓝牙网络结构称为微微网 ( piconet ,由一个主设备( master 和不超过 7 个的从设备( siave 组成,各设备共享同一个信道O在微微网中,主设备能直接与从 设备进行通信,但从设备之间却不能直接通信,必须经由主设 备 进 行 数 据 的 发 送 和 接 收 O 多 个 微 微 网 可 组 成 一 个 散 射 网 ( scatternet ,即一个微微网中的设备也可能是另一个微微网中 设备,这种设备称为桥设备( bridge O但主设备只能存在于一个 微微网中O 桥设备有两个作用, 一个是充当主设备 / 从设备角 色;另一个是充当从设备 / 从设备角色O蓝牙微微网以及散射网 结构如图 1 所示O 图 1 蓝牙微微网和散射网结构 尽管蓝牙是一个全球开放的标准,但它仍然存在一些未解 决的问题,如路由协议~散射网的构成以及调度算法等O在蓝牙 规范中,由主设备为微微网中的每条链路分配带宽容量也是一 个未解决的遗留问题O 简单来说,蓝牙网络中容量分配就是主 蓝牙网络的带宽容量分析 代玲莉 方旭明 (西南交通大学计算机与通信工程学院,成都 610031 E maii Z iidai@163.com 摘 要 目前,无线个人域网( WPAN 的发展已经吸引了人们的特别关注,其中的蓝牙技术就是一种新兴的 WPAN 技 术O 蓝牙是一种短距离的无线通信技术,它的带宽资源非常有限,因此合理利用蓝牙网络的带宽以及有效地分配带宽资 源 就 成 为 了 目 前 蓝 牙 网 络 发 展 的 一 个 重 要 方 面 O 该 文 在 介 绍 蓝 牙 网 络~ 比 较 蓝 牙 网 络 与 IEEE 802.11 无 线 局 域 网 ( WLAN 的基础上,对蓝牙网络的容量进行了定量分析,并分析了其网络模型,给出了链路的容量条件O 此外,还分析了 无线网络在资源分配时所使用的流量模型O这两个模型的相同之处就在于都可以通过凸形优化问题来解决容量的分配O 关键词 蓝牙网络 散射网 微微网 带宽 容量 文章编号 1002 8331 ( 2004 16 0171 04 文献标识码 A 中图分类号 tP393 Bandwidth Capacity Analysis for Bluetooth Networks Dai Lingli Fang Xuming ( Schooi of Computer and Communications Engineering , Southwest Jiaotong University , Chengdu 610031 Abstract Z Recentiy , more and more peopie have paid particuiar attention to the deveiopments of Wireiess Personai Area Network ( WPAN that inciudes the rising Biuetooth technoiogy.Biuetooth is a wireiess communication technoiogy with short transmission range.Bandwidth of Biuetooth network is so iimited that it is an important aspect of deveioping Biuetooth network to make use of Biuetooth bandwidth reasonabiy and to assign the bandwidth efficientiy.this paper introduces Biuetooth network and compares it with IEEE 802.11 WLAN.And guantitative anaiysis of Biuetooth ca