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가시광선 통신(VLC) 시스템은 실내 조명 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 무선 통신 기능도 갖추고 있습니다. 무선 주파수 전자기 복사가 없고, 스펙트럼 인증이 필요 없으며, 저렴한 비용, 높은 기밀성, 높은 변조 대역폭 및 고속 전송 속도와 같은 장점이 이 기술의 급속한 발전을 촉진했습니다.
무선 통신 기술의 분류
무선 접속 기술에는 일반적으로 FDMA(주파수 분할 다중 접속), CDMA(코드 분할 다중 접속) 및 TDMA(시분할 다중 접속)가 포함됩니다. FDMA 기술은 큰 연속 대역폭을 제공할 수 있지만 서로 다른 파장의 광 신호를 필터링하기 위해 송수신 하드웨어 장치가 필요하므로 하드웨어 복잡성이 증가하고 유연하게 구성하기가 쉽지 않아 액세스 노드 수가 제한됩니다. CDMA 기술은 신호 캐리어에 풍부한 위상 세부 정보가 필요하지만, 이 기사의 VLC 시스템은 CDMA 요구 사항을 충족할 만큼 충분한 위상 변화가 없는 OOK(개방형 키 제어) 변조 기술을 사용합니다. 따라서 다중 사용자 액세스를 위한 기본 솔루션으로 TDMA를 채택하면 사용자 액세스 번호를 유연하게 구성할 수 있습니다. 이론적으로 이 기술은 데이터 처리량과 대기 시간 성능을 조정하여 더 많은 사용자 액세스를 지원할 수 있으며 필요에 따라 각 사용자의 데이터 속도를 유연하게 설정할 수 있습니다.
TDMA 기반 실내 VLC 네트워크
실내 실제 응용 시나리오의 경우 광원 밀도와 전력을 합리적으로 설계함으로써 조명 요구 사항을 보장하면서 통신 및 위치 지정 기능을 달성할 수 있습니다. 또한 비용, 엔지니어링 난이도 및 기타 요소를 고려하면서 인터넷과 통합된 VLC 네트워크를 구축하는 것이 매우 필요합니다. 여러 모바일 사용자를 위한 유연한 액세스 및 리소스 할당을 지원하여 VLC 네트워크 내에서 제한된 대역폭 리소스를 동적으로 할당하고 리소스 활용도를 향상시키는 TDMA 기반 실내 VLC 네트워크입니다.
TDMA 기반 가시광선 네트워크 접속 및 네트워크 유지관리 방법
실내 VLC의 경우 TDMA 메커니즘을 사용하여 가시광 네트워크 액세스 및 네트워크 유지 관리 방법을 설계하고, 세부적인 경쟁 액세스 및 네트워크 유지 관리 프로세스를 설명하고, 이 방법의 액세스 확률을 분석할 수 있습니다. 각 타임 슬롯에서 5개의 이동 단말이 네트워크에 접속할 확률은 0.15625이며, 이론적으로 7개의 타임 슬롯은 한 단말이 네트워크에 접속하는 것을 보장할 수 있습니다. 실험에서는 한 단말의 네트워크 접속 시간을 보장하기 위해 10개의 타임 슬롯을 설계하였으므로, 5개 단말 모두가 네트워크에 접속하는데 걸리는 시간은 25ms이다. 실험실 검증을 통해 네트워크 액세스 및 유지 관리 방법은 여러 사용자에 대한 유연한 액세스 및 동적 리소스 할당을 지원할 수 있으며 엔지니어링 구현이 간단합니다.