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一种用于节能无线接入的射频-可见光混合系统

网络与互联网体系结构 2018-07-19 v2

摘要

在本文中,我们提出了一种设计和实现节能无线室内接入网络的新范式,即由传统射频接入(如WiFi)以及新兴的可见光通信(VLC)共同赋能的混合系统。VLC具有能够联合实现照明与通信的巨大优势,且除照明外几乎不需要额外功耗来支撑通信,从而使无线接入的功耗几乎为零。另一方面,当光源不需要照明时,VLC消耗的能源可能多于射频消耗的能源。利用上述特性,所提出的射频-VLC混合系统比单独的VLC或射频系统更节能且更适应照明条件。为证明所提系统的可行性,我们首先将满足用户请求并保持可接受照明水平的混合射频-VLC系统功耗最小化问题公式化,该问题是NP完全的。因此,我们将该问题划分为两个子问题。在第一个子问题中,我们确定需要开启以满足照明要求的VLC接入点(AP)集合。给定该集合后,我们将注意力转向满足用户的实时通信请求,并提出一种随机在线算法,该算法在面对不知情对手时,以11N1 - \frac{1}{N}的成功概率达到log(N)log(M)\log(N)\log(M)的竞争比,其中NN为用户数,MM为VLC和射频AP数。我们还表明求解该问题的最佳在线算法可达到log(M)\log(M)的竞争比。仿真结果进一步证明了混合系统的优势。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.05265,
  title  = {A Hybrid RF-VLC System for Energy Efficient Wireless Access},
  author = {Abdallah Khreishah and Sihua Shao and Ammar Gharaibeh and Moussa Ayyash and Hany Elgala and Nirwan Ansari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.05265},
  year   = {2018}
}