Under a dual-use model, VLC is real

Under a dual-use model, VLC is realized by overhead lighting—lights serve to provide lighting and also data access. However, providing an uplink in such a system is challenging due to the potential energy limitations of mobile devices (which do not need to produce light for illumination) and the potential glare from the produced light. In RF-sensitive and high-security applications, an optical uplink is possible with relatively high transmission speed [10].However,inmostRF-insensitiveplacessuchashomes, schools,offices,andsupermarkets,anopticaluplinkismore difficult to justify. Mobile devices (e.g., laptops, smart phones, tablets) are energy-constrained. Equipping these devices with a power-hungry light source is impractical. To be efficient, VLC uplinks will need to use narrow beamwidths, which lead to challenges due to device motion and orientation with respect to fixed uplink receivers. Finally, VLC uplinks can produce glare that is uncomfortable to and undesirable for human users. Thus VLC remains a strong contender for the downlink channel but is better if complemented with an alternative uplink technology. Alternativeheterogeneousschemes,suchasVLCandinfrared [11], have been investigated by researchers in order to resolve the VLC uplink problem at the PHY layer. However, to make these approaches practical for networking, we still need to address challenges in realizing upper layerprotocolswhensuchanasymmetricmodelisadopted. Moreover, the ubiquitous nature of WiFi with its omnidirectional characteristic can be readily exploited as an uplink, especially if the use of VLC reduces congestion on the RF downlink. In this paper, we propose and implement a practical hybrid system composed of typical IEEE 802.11 a/b/g/n technology and a VLC link, in which the unidirectional VLC channel is exploited to supplement the conventional downlink RF channel. Such a system was proposed and theoreticallyexaminedin[6].Figure2showsthebasicconfiguration of this heterogeneous network. Such a system not only alleviates congestion caused by WiFi access contention, but also resolves the potential problems of uplink transmission in VLC networking. For more information and also videos of experiments, please refer to our Web site.1 To further exploit the potential available resources of WiFi andVLC,we extendour investigationto the aggregation of multiple wireless interfaces. Although the hybrid
solution alleviates congestion at the WiFi access point, themaximumachievabledownloaddatarateofthissystem is still limited by the single VLC link. In environments where VLC hotspots are deployed pervasively, we aim to utilize any available RF resources to supplement VLC links and provide additional capacity to devices requiring higher throughput. Referring to [12], we can benefit from the bandwidth aggregation for not only the improved throughput, but also the reliable packet delivery, load balancing,andlow-costcapacityincrease.Itisalsoshownthat many efforts have been spent on the bandwidth aggregation at different layers of the network protocol stack. Since our main objective is to implement the aggregation with modification to the clients only without affecting the server part, we focus our attention on data link layer aggregation. Inthispaper,weutilizelinkaggregationthroughtheuse of two full-duplex wireless connections. Both the bidirectional WiFi and VLC links are fully utilized to improve the achievable throughput and provide more robust network connectivity. Figure 3 depicts the aggregated network. By combining multiple wireless access technologies, the system takes advantage of both communication techniques. We mathematically prove the superiority of the aggregated system with respect to the minimum average system delay. With optimal traffic allocation between WiFi and VLC, the aggregated system provides a lower minimum average system delay than another system that allocates each request to either WiFi or VLC. The main contributions of the work are the following:
• Thedesignandimplementationofanasymmetricsystem composed of WiFi uplink and VLC downlink to increase the overall network capacity with multiple users.
Fig. 1. Bandwidth density of (a) RF and (b) VLC.
Fig. 2. Proposed hybrid WiFi and VLC network model.
Fig

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ภายใต้รูปแบบสองใช้ VLC ถูกรับรู้ โดยการจ่ายไฟซึ่งไฟทำหน้าที่ให้แสงสว่าง และการเข้าถึงข้อมูล อย่างไรก็ตาม ให้การถ่ายทอดสัญญาณในระบบดังกล่าวเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากข้อจำกัดของพลังงานศักย์ของอุปกรณ์เคลื่อนที่ (ซึ่งไม่จำเป็นในการผลิตแสงสว่าง) และแสงจ้าที่อาจเกิดขึ้นจากแสงที่ผลิต ในการ ลับของ RF และความ ปลอดภัยสูง การถ่ายทอดสัญญาณแสงได้ ด้วยความเร็วค่อนข้างสูงส่ง [10] อย่างไรก็ตาม inmostRF insensitiveplacessuchashomes โรงเรียน สำนักงาน andsupermarkets, anopticaluplinkismore การสืบสวน โทรศัพท์มือถือ (เช่น แล็ปท็อป สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต) เป็นพลังงานที่จำกัด เตรียมอุปกรณ์เหล่านี้ มีแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้กำลังไฟจะทำไม่ได้ ให้มีประสิทธิภาพ อืเทอร์เน็ต VLC จะต้องใช้ beamwidths แคบ ซึ่งนำไปสู่ความท้าทายเนื่องจากอุปกรณ์เคลื่อนและปฐมนิเทศเกี่ยวกับตัวรับสัญญาณถ่ายทอดสัญญาณคงที่ ในที่สุด อืเทอร์เน็ต VLC สามารถผลิตแสงสะท้อนที่ไม่ไปและไม่พึงปรารถนาสำหรับผู้ใช้คน จึง VLC ยังคง พักช่องเนินการสถานีโทรทัศน์ แต่จะดีครบครัน ด้วยเทคโนโลยีการถ่ายทอดสัญญาณอื่น Alternativeheterogeneousschemes, suchasVLCandinfrared [11], มีการตรวจสอบ โดยนักวิจัยเพื่อแก้ไขปัญหาการถ่ายทอดสัญญาณ VLC ในชั้น PHY อย่างไรก็ตาม จะทำให้วิธีนี้เหมาะสำหรับระบบเครือข่าย เรายังคงต้องท้าทายอยู่รู้ตัว layerprotocolswhensuchanasymmetricmodelisadopted บน นอกจากนี้ ธรรมชาติอยู่ทุกหนแห่งของ WiFi กับของลักษณะรอบทิศทางสามารถพร้อมติดเป็นการถ่ายทอดสัญญาณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าใช้ VLC ลดความแออัดบนเนินการสถานีโทรทัศน์ RF ในกระดาษนี้ เรานำเสนอ และใช้ระบบไฮบริปฏิบัติประกอบด้วยทั่วไป IEEE 802.11 a/b/g/n เทคโนโลยีและเชื่อมโยง VLC ที่ช่อง VLC ทิศทางเดียวสามารถเสริมช่อง RF เนินการสถานีโทรทัศน์ทั่วไป ระบบดังกล่าวถูกเสนอ และ theoreticallyexaminedin [6] Figure2showsthebasicconfiguration ของเครือข่ายชนิดนี้ ระบบดังกล่าวไม่เพียง alleviates แออัดที่เกิดจากความขัดแย้งในการเข้าถึง WiFi แต่แก้ปัญหาของการส่งถ่ายทอดสัญญาณในระบบเครือข่าย VLC สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม และยังวิดีโอการทดลอง โปรดดูที่ site.1 เว็บของเราเพื่อการ ใช้ประโยชน์จากทรัพยากรมีศักยภาพของ WiFi andVLC เรา extendour investigationto รวมของอินเทอร์เฟซไร้สายหลาย แม้ว่าไฮบริโซลูชัน alleviates แออัดที่จุดเข้าถึง Wi-fi, themaximumachievabledownloaddatarateofthissystem ยังคงถูกจำกัด ด้วย VLC ลิงค์เดียว ในสภาพแวดล้อมที่ VLC ฮอตสปอปรับใช้อย่างแพร่หลาย เรามุ่งมั่นในการใช้ทรัพยากรใด ๆ RF มีเสริมลิงค์ VLC และให้ความจุเพิ่มเติมไปยังอุปกรณ์ที่ต้องใช้ความเร็วสูง อ้างอิง [12], เราจะได้ประโยชน์จากการรวมแบนด์วิธสำหรับการโหลดไม่เพียงแต่ปรับปรุงอัตราความเร็ว แต่ยังส่งแพ็คเก็ตที่เชื่อถือได้ ปรับสมดุล andlow-costcapacityincrease Itisalsoshownthat ความพยายามจำนวนมากได้ใช้การรวมกลุ่มในชั้นต่าง ๆ ของกองซ้อนของโพรโทคอลเครือข่ายแบนด์วิธ เนื่องจากวัตถุประสงค์หลักของเราคือการ ใช้การรวม ด้วยในการที่ไคลเอ็นต์เท่านั้นไม่มีผลส่วนเซิร์ฟเวอร์ เรามุ่งความสนใจในการรวมเลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูล Inthispaper, weutilizelinkaggregationthroughtheuse ของสองเพล็กซ์เชื่อมต่อไร้สาย ทั้งสองทิศทาง WiFi และการเชื่อมโยง VLC ทั้งหมดใช้เพื่อปรับปรุงอัตราความเร็วที่ทำได้ และให้เชื่อมต่อเครือข่ายที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น รูปที่ 3 แสดงให้เห็นเครือข่ายรวม โดยการรวมเทคโนโลยีไร้สายหลาย ระบบการใช้ประโยชน์จากเทคนิคการสื่อสารทั้งสอง เราทางคณิตศาสตร์พิสูจน์ความเหนือกว่าของระบบการรวบรวมเกี่ยวกับความล่าช้าโดยเฉลี่ยขั้นต่ำของระบบ กับการจัดสรรปริมาณที่เหมาะสมระหว่าง WiFi และ VLC ระบบรวมมีการหน่วงเวลาเฉลี่ยขั้นต่ำของระบบต่ำกว่าระบบอื่นที่จัดสรรแต่ละคำขอ WiFi หรือ VLC ผลงานหลักของการทำงานมีดังนี้:• Thedesignandimplementationofanasymmetricsystem ประกอบด้วย WiFi เทียมและ VLC เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตเครือข่ายโดยรวม มีผู้ใช้หลายคนรูปที่ 1 ความหนาแน่นของแบนด์วิดท์ของ RF (ก) และ (ข) VLCรูป 2 ไฮบริเสนอ WiFi และ VLC แบบของเครือข่ายมะเดื่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ภายใต้รูปแบบการใช้งานคู่, VLC เป็นตระหนักโดยค่าใช้จ่ายในแสงไฟให้บริการเพื่อให้แสงและการเข้าถึงข้อมูล อย่างไรก็ตามการให้บริการถ่ายทอดสัญญาณในระบบดังกล่าวเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากข้อ จำกัด ที่มีศักยภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์มือถือ (ซึ่งไม่จำเป็นต้องผลิตไฟให้แสงสว่าง) และแสงสะท้อนจากแสงที่มีศักยภาพการผลิต ในการใช้งาน RF-มีความสำคัญและมีความปลอดภัยสูง, อัปลิงค์แสงเป็นไปได้ด้วยความเร็วในการส่งค่อนข้างสูง [10] อย่างไรก็ตาม, inmostRF-insensitiveplacessuchashomes, โรงเรียน, สำนักงาน, andsupermarkets, anopticaluplinkismore เรื่องยากที่จะปรับ อุปกรณ์มือถือ (เช่นแล็ปท็อป, โทรศัพท์สมาร์ทแท็บเล็ต) พลังงาน จำกัด เตรียมอุปกรณ์เหล่านี้มีแหล่งกำเนิดแสงที่กำลังหิวจะทำไม่ได้ ให้มีประสิทธิภาพ uplinks VLC จะต้องใช้ beamwidths แคบ ๆ ซึ่งนำไปสู่ความท้าทายที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของอุปกรณ์และการวางแนวทางเกี่ยวกับการรับการถ่ายทอดสัญญาณคงที่ สุดท้าย uplinks VLC สามารถผลิตแสงจ้าที่จะอึดอัดและไม่พึงประสงค์สำหรับผู้ใช้ของมนุษย์ ดังนั้น VLC ยังคงเป็นคู่แข่งที่แข็งแกร่งสำหรับช่อง downlink แต่จะดีกว่าถ้าครบครันด้วยเทคโนโลยีการถ่ายทอดสัญญาณทางเลือก Alternativeheterogeneousschemes, suchasVLCandinfrared [11] ได้รับการตรวจสอบโดยนักวิจัยเพื่อแก้ปัญหาถ่ายทอดสัญญาณ VLC ที่ชั้น PHY อย่างไรก็ตามเพื่อให้วิธีการเหล่านี้ในทางปฏิบัติสำหรับเครือข่ายเรายังคงต้องรับมือกับความท้าทายในการตระหนักถึง layerprotocolswhensuchanasymmetricmodelisadopted บน นอกจากนี้ยังมีธรรมชาติที่แพร่หลายของอินเตอร์เน็ตไร้สายที่มีลักษณะรอบทิศทางที่สามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างง่ายดายเป็นอัปลิงค์โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าใช้ VLC จะช่วยลดความแออัดใน downlink RF ในบทความนี้เรานำเสนอและใช้ระบบไฮบริดในทางปฏิบัติโดยทั่วไปประกอบด้วย IEEE 802.11 a / ​​b / g / n และเทคโนโลยีการเชื่อมโยง VLC ซึ่งในช่อง VLC ทิศทางเดียวเป็นประโยชน์เพื่อเสริม downlink ช่อง RF ธรรมดา ระบบดังกล่าวได้รับการเสนอและ theoreticallyexaminedin [6] .Figure2showsthebasicconfiguration ของเครือข่ายที่แตกต่างกันนี้ ระบบดังกล่าวไม่เพียง แต่บรรเทาความแออัดที่เกิดจากการเชื่อมต่อ WiFi ต่อสู้ แต่ยังช่วยแก้ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นของการส่งผ่านการถ่ายทอดสัญญาณในระบบเครือข่าย VLC สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและยังมีวิดีโอการทดลองโปรดดูที่เว็บไซต์ของเรา site.1 เพื่อเป็นการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่มีศักยภาพของ WiFi andVLC เรา extendour investigationto รวมของการเชื่อมต่อไร้สายหลาย แม้ว่าไฮบริด
วิธีการแก้ปัญหาบรรเทาความแออัดที่จุดเชื่อมต่อ WiFi ที่ themaximumachievabledownloaddatarateofthissystem ยังมีข้อ จำกัด โดยการเชื่อมโยง VLC เดียว ในสภาพแวดล้อมที่ฮอตสปอต VLC จะนำไปใช้อย่างแพร่หลายเรามุ่งมั่นที่จะใช้ประโยชน์จากทรัพยากร RF ใด ๆ เพื่อเสริมการเชื่อมโยง VLC และให้กำลังการผลิตเพิ่มเติมไปยังอุปกรณ์ที่กำหนด throughput สูง หมายถึง [12] เราสามารถได้รับประโยชน์จากการรวมแบนด์วิดธ์ที่ไม่เพียง แต่ที่เพิ่มขึ้น แต่ยังมีความน่าเชื่อถือส่งแพ็กเก็ตสมดุลภาระ andlow-costcapacityincrease.Itisalsoshownthat ความพยายามจำนวนมากได้ถูกใช้ไปกับการรวมแบนด์วิดธ์ที่ชั้นที่แตกต่างกันของเครือข่าย protocol stack เนื่องจากวัตถุประสงค์หลักของเราคือการดำเนินการรวมที่มีการปรับเปลี่ยนให้กับลูกค้าเท่านั้นโดยไม่มีผลต่อส่วนเซิร์ฟเวอร์ที่เรามุ่งเน้นความสนใจของเราในการเชื่อมโยงข้อมูลการรวมชั้น Inthispaper, weutilizelinkaggregationthroughtheuse ของทั้งสองเชื่อมต่อไร้สายแบบ full-duplex ทั้งอินเตอร์เน็ตไร้สายแบบสองทิศทางและการเชื่อมโยง VLC จะใช้อย่างเต็มที่ในการปรับปรุงผ่านทำได้และให้การเชื่อมต่อเครือข่ายที่แข็งแกร่งมากขึ้น รูปที่ 3 แสดงให้เห็นถึงเครือข่ายที่รวบรวม โดยการรวมเทคโนโลยีไร้สายหลายระบบใช้ประโยชน์ของทั้งสองเทคนิคการสื่อสาร เราพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ที่เหนือกว่าของระบบที่รวบรวมเกี่ยวกับความล่าช้าในระบบเฉลี่ยต่ำสุด ด้วยการจัดสรรการจราจรที่ดีที่สุดระหว่าง WiFi และ VLC ระบบที่รวบรวมได้มีความล่าช้าเฉลี่ยของระบบขั้นต่ำที่ต่ำกว่าระบบที่จัดสรรแต่ละคำขอทั้ง WiFi หรือ VLC อื่น ผลงานหลักของการทำงานมีดังต่อไปนี้:
• Thedesignandimplementationofanasymmetricsystem ประกอบด้วยถ่ายทอดสัญญาณ WiFi และ VLC downlink เพื่อเพิ่มความจุของเครือข่ายโดยรวมมีผู้ใช้หลาย.
รูป 1. ความหนาแน่นของแบนด์วิดธ์ของ (ก) RF และ (ข) VLC.
รูป 2. เสนออินเตอร์เน็ตไร้สายไฮบริดและรูปแบบเครือข่าย VLC.
รูป

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ภายใต้สอง - ใช้รูปแบบ , VLC เป็นตระหนักโดยไฟแสงสว่างเหนือศีรษะ ใช้เพื่อให้แสงสว่าง และยังเข้าถึงข้อมูล . อย่างไรก็ตาม , การให้การในระบบดังกล่าวเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากข้อ จำกัด ที่มีศักยภาพพลังงานของอุปกรณ์มือถือ ( ซึ่งไม่ต้องผลิตไฟส่องสว่าง ) และศักยภาพที่แสงสะท้อนจากแสง ใน RF ที่ละเอียดอ่อนและการรักษาความปลอดภัยสูง ส่งแสงเป็นไปได้กับการส่งความเร็ว [ 10 ] ค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม inmostrf insensitiveplacessuchashomes , โรงเรียน , สำนักงาน , andsupermarkets anopticaluplinkismore , ยากที่จะปรับ อุปกรณ์มือถือ ( เช่นแล็ปท็อป , โทรศัพท์สมาร์ท , ยาเม็ด ) ใช้บังคับ เตรียมอุปกรณ์เหล่านี้กับพลังงานหิวแหล่งกำเนิดแสงคือใช้งานไม่ได้ ให้มีประสิทธิภาพ , VLC uplinks จะต้องใช้ beamwidths แคบ ซึ่งนำไปสู่ความท้าทายเนื่องจากอุปกรณ์เคลื่อนไหว และการปฐมนิเทศเกี่ยวกับการซ่อมเครื่องรับ ในที่สุด , VLC uplinks สามารถผลิตแสงจ้าที่อึดอัดและไม่พึงประสงค์สำหรับผู้ใช้ของมนุษย์ ดังนั้นจึงยังคงเป็นคู่แข่งที่แข็งแกร่ง VLC สำหรับช่องทางดาแต่ถ้าดีครบครันด้วยเทคโนโลยีการทางเลือก alternativeheterogeneousschemes suchasvlcandinfrared , [ 11 ] ได้ทำการศึกษาโดยนักวิจัยเพื่อแก้ไขปัญหาการเชื่อมต่อ VLC ที่ phy ชั้น อย่างไรก็ตาม เพื่อให้แนวทางการปฏิบัติสำหรับเครือข่ายเหล่านี้ เรายังต้องรับมือกับความท้าทายในการตระหนักถึงสังคม layerprotocolswhensuchanasymmetricmodelisadopted . นอกจากนี้ การเรียนรู้ธรรมชาติของ WiFi ที่มีลักษณะเดิมของมันสามารถพร้อมใช้เป็นตัวเชื่อม โดยเฉพาะถ้าใช้ VLC จะช่วยลดความแออัดใน RF ดา . ในบทความนี้เรานำเสนอ และใช้ประโยชน์ระบบไฮบริดประกอบด้วยทั่วไป IEEE 802.11 / b / g / n เทคโนโลยีและการเชื่อมโยงของ VLC ซึ่งในช่อง vlc ในทิศทางเดียว ถูกใช้เพื่อเสริมการดาวน์ลิงค์ RF channel ระบบดังกล่าวได้ถูกเสนอและ theoreticallyexaminedin [ 6 ] figure2showsthebasicconfiguration เครือข่ายเดียวกันนี้ ระบบดังกล่าวไม่เพียง แต่ช่วยความแออัดที่เกิดจากการไร้สายการต่อสู้ แต่ยังช่วยแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากการส่งข้อมูลในเครือข่าย VLC . สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม และยัง วิดีโอนี้ โปรดดูที่เว็บไซต์ของเรา ที่ 1 ต่อการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรที่มีอยู่ศักยภาพของ WiFi andvlc เรา extendour investigationto กลุ่มของการเชื่อมต่อแบบไร้สายหลาย แม้ว่าไฮบริดช่วยแก้ปัญหาความแออัดของการเข้าถึง WiFi จุด themaximumachievabledownloaddatarateofthissystem ยังคง จำกัด ด้วยลิงค์เพลงเดียว ในสภาพแวดล้อมที่ใช้ VLC จุด pervasively เรามุ่งใช้ทรัพยากรใด ๆของการเชื่อมโยงและ RF เพื่อเสริมโปรแกรม VLC ให้ความจุเพิ่มเติมอุปกรณ์ต้องสูงกว่าอัตรา หมายถึง [ 12 ] เราสามารถได้รับประโยชน์จากแบนด์วิดธ์รวมสำหรับไม่เพียง แต่การปรับปรุง throughput , แต่ยัง เชื่อถือได้ จัดส่งแพ็กโหลดสมดุล andlow-costcapacityincrease.itisalsoshownthat ความพยายามมากที่ได้รับใช้แบนด์วิดธ์การรวมที่แตกต่างกันของเครือข่ายชั้นโปรโตคอลสแต็ค เนื่องจากวัตถุประสงค์หลักของเราคือการ ใช้รวมกับการปรับเปลี่ยนให้ลูกค้าเท่านั้น โดยไม่มีผลต่อส่วนเซิร์ฟเวอร์ เรามุ่งเน้นความสนใจของเราในการเชื่อมต่อข้อมูลชั้นการรวมกัน inthispaper weutilizelinkaggregationthroughtheuse สอง , เพล็กซ์เต็มรูปแบบไร้สายเชื่อมต่อ ทั้งแบบสองทิศทาง WiFi และ VLC การเชื่อมโยงใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่เพื่อปรับปรุง throughput achievable และให้การเชื่อมต่อเครือข่ายที่แข็งแกร่งมากขึ้น รูปที่ 3 แสดงให้เห็นการรวมเครือข่าย โดยการรวมเทคโนโลยีการเข้าถึงไร้สายหลายระบบที่ใช้ประโยชน์ของการสื่อสารทั้งเทคนิค เรา mathematically พิสูจน์ความเหนือกว่าของการรวมระบบและระบบหน่วงเวลาขั้นต่ำเฉลี่ย กับการจัดสรรการจราจรที่เหมาะสมระหว่าง WiFi และ VLC , รวมระบบให้ลดลงต่ำสุดเฉลี่ยล่าช้ากว่าระบบอื่น ระบบที่จัดสรรการร้องขอแต่ละครั้งทั้ง WiFi หรือ VLC . ผลงานหลักของงานมีดังต่อไปนี้บริการ thedesignandimplementationofanasymmetricsystem ประกอบด้วยการเชื่อมต่อ WiFi และ VLC ดาเพื่อเพิ่มความจุของเครือข่ายโดยรวมกับผู้ใช้หลายรูปที่ 1 แบนด์วิดธ์ความหนาแน่นของ ( ก ) และ ( ข ) RF VLC .รูปที่ 2 การนำเสนอรูปแบบเครือข่าย WiFi ไฮบริดและ VLC .ต้นมะเดื่อ