• Thedesign and implementationof an aggregated system that simultaneously activates both WiFi and VLC connections providing high throughput and more reliable data transmission. • Theoreticalanalysisthatprovesthesuperiorityoftheaggregatedsystemoverthenonaggregatedsysteminterms of minimum average system delay. • Analysis and real experimentation on our testbed to evaluate the network performance of two different systems under interactive Web browser traffic and TCP throughput with different levels of congestion.
The paper is organized as follows. Section II reviews related work on hybrid WiFi and VLC systems and data link layeraggregation.SectionIIIdescribesthedesignedasymmetric system in detail including the router reconfiguration, packet capture, and retransmission—and, most significantly, the network-level operating system adaptations to realize the asymmetric protocols. We also demonstrate the detailed implementation of the aggregated system based on the bonding driver in the Linux operating system. In Section IV, we present two system models with and without aggregation. And we prove the superiority of the aggregated system in terms of average system delay. Section V provides analysis and experimental results demonstrating the benefit of the proposed hybrid and aggregated systems. Section VI concludes the paper.
II. RELATED WORK
EarlyworkonhybridsystemsintegratingRFandVLCis based on simulation and analysis [6–9]. To the best of our knowledge, none of these hybrid systems were able to developpracticalsystemimplementationsyieldingfunctional IP-based communication supporting Web browsing or other Internet access functionalities. A model for integrating WiFi and VLC has previously been proposed but not implemented [6]. In this model, downlink VLC channels are proposed to supplement an existing RF channel. Handover techniques are defined for resolving discontinuities due to mobility and specifically to transfer between a symmetric RF link and the asymmetric VLC–RF link as a device transits an indoor space. In this prior work, the primary contributions are simulation and analysis of the downlink channel under the assumption of a reliable RF uplink. The device cost and energy consumption relative to data throughput have been investigated for a hybrid VLC system [7]. The authors show advantages for an RF uplink compared to a VLC uplink, but primarily as related to the energy cost for transmission. This work motivates us to study the hybrid system that replaces the energyexpensive uplink with RF. Energy-efficient connectivity for hybrid radio-optical wireless systems has also been investigated in [8]. In this work the authors show via simulation that connectivity andenergyconsumptiondependontheuserdevicedensity, thecoveragerangeratiobetweensingle-hopandmulti-hop, the relay probabilities, and the mobility of the user.
Although the proposed WLAN–VLC network model showsthepositiveimpactof ahybridsystem,theapproach they used relies on an ideal scenario that entails prior assumptions. Room division multiplexing (RDM) has been demonstrated under a hybrid VLC network model [9]. The core component of this hybrid system is the VLC network coordinator,whichisresponsibleforRDM-basedservicedivision and distribution as well as for providing bidirectional interfaces between the outdoor and indoor communication infrastructure, especially the indoor interfaces for uplink WiFiaccessanddownlinkLEDlamps.Thiswork,however, doesnotappeartoextendtofullimplementationofthenetwork protocol stack nor to implementation in the system kernel. Finally, the work is evaluated by waveform measurement without the signal processing and demodulation required for practical use. Each of the aforementioned works focuses on simulation analysiswithoutimplementationofthefullend-to-endsystemrequiredtoprovideevaluationattheapplicationlayer. In contrast, we implement a practical hybrid WiFi–VLC wireless system, which enables the typical Internet access connection between client and server without any reconfiguration at the server side. Data packets generated by user applications are transmitted through WiFi, and requested data from the server is received via the VLC interface. Earlyeffortsonthedatalinklayeraggregationwerealso based on the simulations [13–18]. To the best of our knowledge, none of the above work evaluates the performance of their presented policy based on real experiments. Theconceptofagenericlinklayer(GLL)thataggregates multipleradioaccessattheradiolevelisintroducedin[13]. The GLL enables multi-radio transmission diversity (MRTD),whichtransmitsatrafficflowsequentiallyorparalleloveraggregatedradioaccesstechnologies.Thesignificant functions in GLL include access selection schedule, performance monitoring, and flow error control. GLL blindly assigns the traffic to different interfaces. Based ontheGLLconcept,theauthorsfurtherstudytheswitched MRTD in [14]. Based on the measured throughput of each radio access technology, the work sorts the interf
การออกแบบและพัฒนาระบบบริการรวมที่พร้อมเปิดใช้งานการเชื่อมต่อทั้ง WiFi และ VLC ให้ throughput สูงและการส่งผ่านข้อมูลที่น่าเชื่อถือมากขึ้น บริการ theoreticalanalysisthatprovesthesuperiorityoftheaggregatedsystemoverthenonaggregatedsysteminterms ขั้นต่ำเฉลี่ยระบบล่าช้า - การวิเคราะห์และการทดลองจริงใน Name = ทดสอบ Comment ของเราเพื่อประเมินประสิทธิภาพของระบบภายใต้เครือข่ายที่แตกต่างกันสองแบบเว็บเบราว์เซอร์และการจราจร TCP ผ่านระดับที่แตกต่างกันของการติดขัดกระดาษจะจัดดังนี้ ส่วนที่ ii รีวิวงานที่เกี่ยวข้องใน WiFi และระบบไฮบริด และระบบการเชื่อมโยงข้อมูล layeraggregation.sectioniiidescribesthedesignedasymmetric VLC ในรายละเอียดรวมถึงเราเตอร์ปรับแพ็กเก็ตจับ และ retransmission และ มากที่สุด ระดับเครือข่าย ระบบปฏิบัติการที่ดัดแปลงเพื่อทราบโปรโตคอลแบบอสมมาตร นอกจากนี้เรายังแสดงให้เห็นถึงรายละเอียดการดำเนินงานของระบบบนพื้นฐานของการรวมไดรเวอร์ระบบปฏิบัติการลินุกซ์ ในส่วนที่สี่ เราเสนอสองระบบแบบที่มีและไม่มีการรวมกัน และเราพิสูจน์ความเหนือกว่าของการรวมระบบในแง่ของความล่าช้าของระบบเฉลี่ย มาตรา 5 ให้วิเคราะห์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของการนำเสนอแบบรวมระบบ มาตรา 6 และกระดาษ2 . งานที่เกี่ยวข้องearlyworkonhybridsystemsintegratingrfandvlcis บนพื้นฐานของการจำลองและวิเคราะห์ 6 ) [ 9 ] เพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเราไม่มีระบบผสมเหล่านี้สามารถ developpracticalsystemimplementationsyieldingfunctional การสื่อสาร IP สนับสนุนการท่องเว็บหรือฟังก์ชันการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตอื่น ๆตาม รูปแบบการบูรณาการ WiFi และ VLC ได้เคยเสนอ แต่ยังไม่ได้ดำเนินการ [ 6 ] ในรูปแบบนี้ , ช่องเพลงดาเสนอเสริมมีช่อง RF ที่มีอยู่ เทคนิคระบบถูกกำหนดเพื่อแก้ไขความไม่ต่อเนื่อง เนื่องจากการเคลื่อนย้าย และโดยเฉพาะการถ่ายโอนระหว่างการเชื่อมโยง RF สมมาตรและไม่สมมาตร VLC และ RF ลิงค์เป็นอุปกรณ์ transits พื้นที่ในร่ม ในงานก่อนนี้ การเขียน หลักคือ การจำลองและการวิเคราะห์ของดาช่องภายใต้สมมติฐานของการ RF ที่เชื่อถือได้ อุปกรณ์ค่าใช้จ่ายและการใช้พลังงานเมื่อเทียบกับอัตราความเร็วข้อมูลที่ได้รับการตรวจสอบสำหรับระบบ VLC ลูกผสม [ 7 ] ผู้เขียนแสดงข้อดีสำหรับการส่งสัญญาณ RF เมื่อเทียบกับ VLC แต่เป็นหลักที่เกี่ยวข้องกับต้นทุนพลังงานสำหรับการส่ง งานนี้ให้เราเพื่อศึกษาระบบไฮบริดที่แทนการ energyexpensive ด้วย RF พลังงานที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเชื่อมต่อแบบไร้สาย ระบบวิทยุยังถูกสอบสวนใน [ 8 ] ในงานนี้ผู้เขียนแสดงผ่านการจำลองว่าการเชื่อมต่อ andenergyconsumptiondependontheuserdevicedensity thecoveragerangeratiobetweensingle hopandmulti , กระโดด , Relay ความน่าจะเป็น และการเคลื่อนไหวของผู้ใช้แม้ว่าเสนอรูปแบบเครือข่าย WLAN และ VLC showsthepositiveimpactof ahybridsystem theapproach , พวกเขาใช้อาศัยในสถานการณ์ที่ใช้สมมติฐานเดิม แบ่งห้อง มัลติ rdm ) ได้แสดงในรูปแบบเครือข่าย VLC ลูกผสม [ 9 ] ส่วนประกอบหลักของระบบไฮบริดนี้ คือ VLC เครือข่ายผู้ประสานงาน whichisresponsibleforrdm basedservicedivision และการจัดจำหน่าย รวมทั้งเพื่อให้อินเตอร์เฟซแบบสองทิศทางระหว่างสระและโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารภายในอาคาร โดยเฉพาะอาคารภายใต้การ wifiaccessanddownlinkledlamps . thiswork อย่างไรก็ตาม doesnotappeartoextendtofullimplementationofthenetwork โปรโตคอลสแต็คหรือใช้งานในระบบหลัก ในที่สุด งานทดสอบโดยการวัดสัญญาณโดยสัญญาณการประมวลผลและดีมอดูเลชั่นที่จำเป็นสำหรับการใช้งาน แต่ละงานดังกล่าวเน้นการจำลอง analysiswithoutimplementationofthefullend เพื่อ endsystemrequiredtoprovideevaluationattheapplicationlayer . ในทางตรงกันข้ามเราใช้ไฮบริดและระบบไร้สาย WiFi ประโยชน์ VLC ซึ่งให้บริการอินเตอร์เน็ตโดยทั่วไปการเชื่อมต่อระหว่างลูกค้าและเซิร์ฟเวอร์โดยไม่ต้องปรับที่ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ ข้อมูลที่สร้างโดยโปรแกรมของผู้ใช้จะถูกส่งผ่าน WiFi และขอข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ที่ได้รับผ่าน VLC อินเตอร์เฟซ earlyeffortsonthedatalinklayeraggregationwerealso ตามแบบ [ 13 – 18 ] เพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเรา ไม่มีการประเมินประสิทธิภาพของงานข้างต้นเสนอนโยบายจากการทดลองจริง theconceptofagenericlinklayer ( gll ) thataggregates multipleradioaccessattheradiolevelisintroducedin [ 13 ] ที่ช่วยให้ความหลากหลาย gll ส่งวิทยุหลาย ( mrtd ) whichtransmitsatrafficflowsequentiallyorparalleloveraggregatedradioaccesstechnologies.thesignificant ฟังก์ชันใน gll รวมถึงการเข้าถึงการเลือกตาราง , การตรวจสอบประสิทธิภาพและข้อผิดพลาด , ควบคุมการไหล gll สุ่มสี่สุ่มห้ากำหนดปริมาณการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน onthegllconcept ตาม theauthorsfurtherstudytheswitched mrtd ใน [ 14 ] ตามวัดอัตราความเร็วของแต่ละวิทยุ การเข้าถึงเทคโนโลยี ว
การแปล กรุณารอสักครู่..