藍芽Mesh網路效能及網路特點總結(二)
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本文主要基於SILABS的應用文件"Bluetooth網狀網路效能",上一篇Ericsson的效能研究報告是基於模擬,而SILABS是在其R&D大樓裡實際部署網路測試的。感嘆下,SILABS這篇文章已經有中文版的了,可見對中國市場的重視;
目錄
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測試環境概述
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吞吐率和延時測試
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網路測試及分析
] 0 [ 測試環境概述
在SILABS的24000平方英里的研發中心進行,研發中心裡包含複雜的WIFI環境(大於100個WIFI接入點,WIFI與藍芽同2.4G頻率,這與大部分樓宇實際環境類似),次外,環境還有基於ZIGBEE的300節點照明控制網路;
測試示意圖如圖
] 1 [ 吞吐率和延遲測試
本實驗目的是測試瞭解藍芽Mesh的不同跳數及資料包大小,對於資料通訊時間的影響,為了避免環境等對實驗的影響,實驗在受控網路進行,通過一個源節點,與7箇中繼節點組成線性拓撲實現;
測試的網路資訊配置如下:
1) 網路級訊息重複傳送設定為3,重複間隔為10ms;
2) 中繼重複傳送訊息次數設定為3,重複間隔為10ms;
3) 傳送帶確認的應用訊息 (網路訊息無確認,網路會重發訊息,這裡的確認只是應用層的);
4) 資料包的有效負荷(Payload)從8位元組到128位元組 (大於12位元組藍芽協議會做分包處理);
結果如下,可以看到:
1)未分段的小資料包最大延遲(6跳)在100ms左右;
2)隨著有效資料包長的增加,延時呈線性增加趨勢;
3)如果要控制延遲時間在200ms內,資料包有效負荷應控制在20位元組內;這也是應用場合選擇樓宇的一個原因,因為樓宇裡面許多控制都是簡單的小資料控制,比如燈,窗簾,開關等;
不同跳數/資料包大小下的延時
] 2 [ 網路測試
本實驗主要驗證不同大小的藍芽Mesh網路的效能,網路從小型網路(24節點)到大型網路(192節點),測試方式為100個數據包的單向傳遞延遲;
雖然文中沒有特別說明, 大概率網路採用的是全部中繼模式;
測試情景一
固定網路節點數目,測試資料包大小影響;
測試結論:藍芽Mesh挺適合小資料包的網路
在固定節點Mesh網路,總傳輸延時隨著資料包基本呈線性增長;這與上面結論相符合;且即使在192個節點情況下,8Bytes資料包能在100ms內完成傳輸,16Bytes可以在500ms內完成資料包的傳輸;
測試情景二
固定資料包,測試不同節點數目影響;
測試結論:考慮節點和延時兩方面,藍芽Mesh還是適合傳遞受限的資料;
從下圖可以看到,8Bytes小資料包情況下,網路延時影響有限,在100ms內基本能完成95%以上包的傳遞; 隨著資料包增加,可以看到32Bytes下延時特別明顯,24節點網路都需要200ms完成~95%以上的資料包,48節點的需要將近320ms,96節點將近500ms,144節點將近640ms,192節點將近800ms;
測試情景三
中繼對網路效能的影響;
測試結果:減小中繼數目,可以減小網路的整體延時。如下圖測試結果,所有裝置均作為中繼情況下,200ms後的訊息位10.21%,而中繼數目減少6倍後,200ms後的訊息為1.44%;
SILABS後續還計劃新增故障測試以及融合不同裝置(採用SOC & NCP模式)進行測試;期待結果;
從上訴結果看,考慮到實際的訊號干擾,藍芽Mesh還是可期的!