Bluetooth跳頻網絡Piconet聞干擾分析研究

3 仿真實驗與分析
使用Simulink構造仿真平臺，假設整個藍牙網絡是同步的，對每個重疊數做100種組合仿真，每種組合跳頻執行2×106時隙。圖3給出，2個設備跳頻區段重疊數是O～32時，碰撞次數與吞吐量的關系。圖4給出了3個設備且重疊數為17～96時碰撞數與吞吐量關系。兩者都說明Piconets間跳頻區段重疊數越大，跳頻碰撞次數也越多，網絡系統的吞吐量也隨之下降。

圖5給出了信息包長度分別為1 slot、3 slots、5 slots，在最小跳頻區段重疊數和最大跳頻區段重疊數時，Piconet數和吞吐量的仿真曲線圖。結果表明：(1)在同樣的信息包長度下，最小重疊數的吞吐量要大于最大重疊數的吞吐量，且隨著Piconet的增多，表現更為明顯；(2)Piconet數越少，吞吐量越高；(3)最小跳頻區段重疊或最大跳頻區段重疊時的系統吞吐量與信息包長度幾乎無關。此外，可以看出當Piconet數在10以內時，Seattemet網絡頻寬有效利用率達到50％以上，但在最小重疊區段時，網絡吞吐量可達80％以上。

本文分析了藍牙跳頻微網間碰撞和區段選擇原理，發現當2個Piconets的區段有重疊時，將可能產生跳頻頻率碰撞。而跳頻碰撞與跳頻區段重疊數大小有關，跳頻區段重疊數愈大，Bluetooth跳頻碰撞的概率越高，網絡吞吐量越小，但信息包大小對吞吐量貢獻較小。要提高藍牙同絡吞吐量必須減少跳頻區段的重疊數。所以，當Bluetooth網絡設備數增加時，必須采用合適的區段重疊選擇算法，以減少區段重疊數，提高網絡吞吐量。