РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

Факультет физико-математических и естественных наук

Кафедра «Систем телекоммуникаций»

Направление: 010300 — «Математика. Компьютерные науки»

Утверждаю

Заведующий кафедрой д.т.н., профессор ____________ К.Е. Самуйлов

« » 20 г.

Курсовая работа

(весенний семестр 2009-2010 учебного года)

К анализу вероятности потери пакета в сети Bluetooth

Студент	Петров Иван Иванович
Группа	НК-301
Научный руководитель	д.т.н., профессор ___________ И.И. Иванов « » 20 г.

Вид задания	Кол-во баллов	Сумма баллов
1. Рубежная аттестация	0-40
2. Курсовая работа	0-40
3. Итоговая аттестация	0-20
Итого

Москва

2010

Оглавление

Список сокращений 3

Список обозначений 4

Введение 5

1. Характеристика технологии Bluetooth 6

1.1. История возникновения технологии Bluetooth 6

1.2. Принципы построения сети Bluetooth 7

1.3. Уровень радиосвязи и уровень немодулированной передачи стека протоколов Bluetooth 9

2. Вероятность потери пакета в сети Bluetooth 10

2.1. Коллизии и потери пакетов в Bluetooth 10

2.2. Анализ эффективности формулы вероятности потери пакета 12

Заключение 13

Литература 14

Приложение 1. Графики зависимости вероятности блокировки от нагрузки 15

Список сокращений

Русскоязычные сокращения

ЛВС	Локальная вычислительная сеть

Англоязычные сокращения

WLAN	Wireless Local Area Network
IEEE	Institute of Electrical and Electronics Engineers
PAN	Personal Area Network

Список обозначений

G(V,E)	Граф (орграф) с множеством вершин V и множеством ребер (дуг) E.
f(u,v)	Поток по дуге (u,v), или нагрузка на сигнальное отношение (u,v)
w(u,v)	Пропускная способность дуги или пучка ЗС.

Введение

За последние годы рынок беспроводной связи сильно вырос. Беспроводные технологии можно встретить повсюду. Самым простым примером использования беспроводной связи могут послужить сотовые телефоны. Теперь беспроводная связь используется и для обмена информации между компьютерами, т.е. имеется возможность создавать беспроводные локальные сети. Пользователи могут формировать локальные сети, просто находясь рядом, для этого не нужны никакие провода. Например, используя ноутбуки, оборудованные соответствующими радиоустройствами, группа людей на деловой встрече может сформировать локальную сеть и использовать ее для работы с общими документами. Используя такую сеть можно без проблем передать файл с одного компьютера на другой, и при этом нет никакой нужды протягивать провода. Беспроводная локальная сеть не ограничена инфраструктурой здания, как, например, Ethernet.

Одним из средств для создания беспроводной сети является технология Bluetooth. Сети, созданные на базе этой технологии называются персональными вычислительными сетями (PAN, Personal Area Network).

В первой части работы в соответствии с [1, 3–6] описана история возникновения технологии Bluetooth, рассмотрены принципы построения сетей на базе этой технологии. Также в первой части рассмотрены нижние уровни стека протоколов Bluetooth.

Во второй части рассматриваются причины возникновения коллизий. Рассматривается вероятность потери пакета в сети Bluetooth [1, 2], формула для ее вычисления, полученная преобразованием формулы из [1].

В заключительной части представлены результаты применения формулы для вычисления вероятности потери пакета и сравнение этих результатов с полученными на практике опубликованные в [1].

1.Характеристика технологии Bluetooth

В данном разделе описана краткая характеристика технологии Bluetooth, необходимая для дальнейшего рассмотрения возникновения коллизий и потерь пакетов в сетях Bluetooth.

1.1.История возникновения технологии Bluetooth

В 1994 году компания Ericsson заинтересовалась вопросом создания беспроводной связи между мобильными телефонами и другими устройствами. В 1998 году Ericsson совместно с компаниями Nokia, IBM, Toshiba и Intel сформировали группу для создания беспроводной технологии, служившей для замены кабелей беспроводными устройствами (например, соединения принтера с компьютером). Технология получила название Bluetooth, в честь короля Гаральда Синего Зуба II (XX век), который объединил враждующие племена викингов (он сделал это без помощи проводов).

В дальнейшем технология Bluetooth стала развиваться в направлении создания беспроводных самоорганизующихся (ad hoc) сетей небольшого размера (PAN). PAN стали конкурентом WLAN (Wireless Local Area Network) на базе стандарта IEEE 802.11.

В 1999 году группой Bluetooth была выпущена первая спецификация Bluetooth V1.0, в которой были описаны уровни стека протоколов от физического до прикладного. В 2001 году появилась вторая спецификация V1.1 [3]. На прикладном уровне в данной спецификации описываются 13 конкретных приложений, называемых профилями.

В 2002 IEEE утвердил первый стандарт персональных сетей 802.15.1. В нем, как и в остальных документах 802.x рассматриваются только физический уровень и подуровень управления доступом к среде. Существуют различия между стандартами группы Bluetooth и 802.15, но в дальнейшем ожидается объединение этих двух стандартов.

Можно выделить три основных области применения технологии Bluetooth [1]: использование технологии Bluetooth для замены проводов (точка-точка приложения); создание точек доступа (AP, Access Point) для подсоединения к Internet или другим внешним сетям; PAN.

Использование Bluetooth вместо проводов создает простоту соединения устройств. Bluetooth может быть использован для соединения мобильных телефонов с наушниками; принтера, клавиатуры и мыши с компьютером. Использование беспроводных соединений решает многие проблемы, связанные со стандартизацией кабелей.

Bluetooth может быть использован для создания дешевых точек доступа, обеспечивающих безопасные каналы, которые могут использоваться для различных транзакций (поиск информации, произведение оплат и т.д.). Точки доступа также используются для доступа к другим сетям.

Технология Bluetooth позволяет создавать недорогие (микросхема Bluetooth стоит менее $5) и эффективные персональные вычислительные сети. Типичный сценарий применения PAN – конференц-зал, где видео проектор соединяется с PC выступающего, и презентация записывается на PC присутствующих слушателей. PAN может найти широкое применение как дома, так и в офисе.