Bluetooth Aluno



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Universidade Federal de Pernambuco

Graduação em Ciência da Computação

Centro de Informática


Análise de Tráfego de Dados

em Redes Bluetooth


Aluno: Simith Tupinambá D’Oliveira Júnior (stdj@cin.ufpe.br)
Orientador: Djamel Hadji Fauzi Sadok (jamel@cin.ufpe.br)
Julho de 2001


Resumo




Bluetooth é o nome dado a uma nova tecnologia que usa links de rádio de baixo alcance, e que pretende substituir os cabos que conecta dispositivos eletrônicos portáteis e/ou fixos. Suas características chaves são robustez, baixa complexidade, baixa potência e custo baixo. Os dispositivos Bluetooth podem detectar, conectar e descobrir os serviços oferecidos por outros dispositivos na vizinhança tudo sem o usuário estar ciente disto. O potencial tremendo da tecnologia conduziu a sua aceitação universal pela indústria.[2]
O simulador BlueHoc fornece uma extensão do Bluetooth para o simulador de redes NS. Liberado sob a licença pública da IBM e que permite que usuários avaliem como Bluetooth executa sob vários cenários ad-hoc. o objetivo do trabalho é estudar o desempenho de descoberta de dispositivo Bluetooth; Estabelecimento de conexão e Negociação QoS; desenvolver vários modelos de trafego para dados (com taxas constantes CBR, variáveis VBR, trafego ON-OFF para voz, etc..); estudar o desempenho do Bluetooth sujeito a este trafego (em termos de qualidade de serviço - QoS), via simulação; estudar o desempenho do TCP. [1]

Agradecimentos



  • Agradeço a Deus criador de todas as coisas.

  • Aos meus pais que me deram uma boa educação.

  • Aos meus mestres do Centro de Informática da Universidade Federal de Pernambuco, cujos ensinamentos me ajudaram a ampliar meus horizontes.

  • Ao meu orientador Djamel, por ter confiado em mim para a realização desse trabalho.

  • Aos professores Ruy e Edma que me deram a chance realizar este trabalho

  • A Kelvin, Obionor, Rossam que me ajudaram na realização desta tarefa.



Índice


Resumo 2

Agradecimentos 3

Índice 4

1. Introdução 6

2. Contexto 7

2.1 Redes Ad-Hoc 7

2.1.1 O que são redes Ad-Hoc 8

2.1.2 História 8

2.1.3 Redes Ad-Hoc e outras redes 8

2.1.4 Classificação 9

2.1.5 Utilidade    9

2.1.6 Dificuldade de implementação 10

2.1.7 Redes Ad-Hoc e Redes Bluetooth 10



2.2 Redes Bluetooth 10

2.2.1 O que são redes Bluetooth 10

2.2.2 Motivação para Bleutooth 11

2.2.3 história do Bletooth 12

2.2.4 Desafios do Sistema 12

2.2.5 Requisitos do Sistema 12

2.2.6 Desafios Técnicos 13

2.2.7 Conectividade Ad hoc 13

2.2.8 Arquitetura 14

3 BlueHoc 20

3.1 Procedimentos Inquiry e Page 20

3.2 Estabelecimento de Conexão no BlueHoc 20

3.2.1 Sinalização LMP 21

3.2.2 Estabelecimento de conexão L2CAP 21

3.2.3 Mapeamento de QoS 21

3.2.4 Controle de Link Lógico e Adaptação de Protocolo de Simulação 21

4 Cenários 22

4.1 Cenário 1 22

4.2 Cenário 2 26

4.3 Cenário 3 28

5 Conclusões e trabalhos futuros 30

6 Bibliografia 31

7 Apêndice 32

7.1 Modelo de simulação BlueHoc 32

7.2 Interface Gráfica 33

7.4 Trace Support 35

7.5 Gráficos 36



1. Introdução




Bluetooth é o nome dado a uma nova tecnologia que usa links de rádio de baixo alcance, e que pretende substituir os cabos que conecta dispositivos eletrônicos portáteis e/ou fixos. Suas características chaves são robustez, baixa complexidade, baixa potência e custo baixo. A tecnologia é capaz de conectar uma variedade larga dos dispositivos como os Assistente Pessoal Digital (PDA), telefones móveis, headsets, desktops e notebooks, as câmeras digitais, dispositivos caseiros etc.. As aplicações incluem eliminar cabos entre dispositivos como PCs, impressoras, modem, projetores; auto sincronização entre PDAs e PCs; conexão sem fio a LANs através de pontos de acesso e a Internet através dos telefones móveis, etc. Os dispositivos Bluetooth podem detectar, conectar e descobrir os serviços oferecidos por outros dispositivos na vizinhança tudo sem o usuário estar ciente disto. O potencial tremendo da tecnologia conduziu a sua aceitação universal pela indústria.
O simulador BlueHoc fornece uma extensão do Bluetooth para o simulador de redes NS. Liberado sob a licença pública da IBM e que permite que usuários avaliem como Bluetooth executa sob vários cenários ad-hoc. Os objetivos do simulador são:


  • Desempenho de descoberta de dispositivo Bluetooth.

  • Estabelecimento de conexão e Negociação QoS.

  • Esquemas de programação de controle de acesso.

  • Características de rádio do sistema Bluetooth.

  • Modelos estatísticos de canais sem fio indoor.

  • Desempenho do TCP/IP baseado em aplicações sobre Bluetooth.

Bluetooth opera na faixa de 2,4 GHz ISM. O canal físico Bluetooth é definido por uma seqüência de salto de freqüências para o qual os dispositivos de uma única rede, piconet, são ‘sintonizados'. Os dispositivos no mesmo piconet compartilham este canal em uma base de divisão do tempo. BlueHoc fornece uma simulação exata das características básicas de baseband Bluetooth como o saltos de freqüências, a descoberta do dispositivo e o controle da canal.


As seguintes camadas de Bluetooth foram simuladas:
Rádio Bluetooth.

Baseband Bluetooth.

Protocolo Manager Link.

Controle Logico de Link e Protocolo de Adaptação (L2CAP).


Recente e promissor, estes foram os principais motivos que me levaram a pesquisar sobre o assunto e por isso merece a atenção dos alunos do CIN, pois este é um assunto fértil na área de pesquisa, podendo gerar várias teses de mestrado ou doutorado. Além deste fato somasse que o bluehoc é a primeira extensão para ns que simula Bluetooth o que o torna merecedor de uma analise para descobrir seus pontos positivos e negativos.
O objetivo do trabalho é estudar o desempenho de descoberta de dispositivo Bluetooth; Estabelecimento de conexão e Negociação QoS; desenvolver vários modelos de trafego para dados (com taxas constantes CBR, variáveis VBR, trafego ON-OFF para voz, etc..); estudar o desempenho do Bluetooth sujeito a este trafego (em termos de qualidade de serviço - QoS), via simulação; estudar o desempenho do TCP.
Na seção contexto temos um aspecto geral da tecnologia bluetooth. Começamos com redes Ad-Hoc da qual vem as redes Bluetooth, depois entraremos nas redes Bluetooth propriamente dita. Nesta sub seção é apresentado aspectos importantes do bluetooth para que possa ser entendido o trabalho desenvolvido. Na seção bluehoc mostraremos os aspectos do simulador bleuhoc da IBM, na seção seguinte temos os cenários desenvolvidos para testar o bluehoc e por fim o apêndice que trás os gráficos e outros aspectos importantes do bluehoc.




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