ICE-T: RI: Multi-Element Mobile Visible Light Communication for Smart Cities
ICE-T:RI:智能城市的多元素移动可见光通信
基本信息
- 批准号:1836741
- 负责人:
- 金额:$ 10万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-10-01 至 2020-09-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Prospective demands of next-generation wireless networks are ambitious and are projected to require cellular networks that support 1000 times higher data rates and 10 times lower round-trip latency. Visible light communication (VLC) is a promising technology to address the spectrum deficit problem in the legacy radio frequency bands. VLC technology can offer high speed data rates that can meet the exponential increase of wireless communications devices due to large modulation bandwidth of the Light Emitting Diodes (LEDs). Further, it can use the existing lighting infrastructure which may contain large number of LEDs for illumination, and therefore, it is cheaper than setting up new RF base stations.This project seeks to design a multi-element mobile VLC architecture that is able to simultaneously transmit multiple data streams to multiple mobile users while keeping the uniformity of illumination across a room. The project explores a novel framework by designing the multi-element architecture as a hemispherical bulb consisting of multiple LEDs. The intellectual merit of this project is to investigate and develop a multi-element VLC architecture that facilitates joint and adaptive optimization of two conflicting goals: illumination quality and mobile wireless communication. The proposed approach's significance comes from its aim to explore designs of software-defined multi-element modules with (a) narrow-angle transmitters LEDs for high spatial reuse and high aggregate throughput and (b) software protocols performing electronic steering of light beams to support mobility. Novel aspects of this activity are (i) joint optimization of mobile aggregate throughput and illumination uniformity in a multi-element VLC architecture using LEDs with narrow divergence angles; (ii) approximation and heuristic algorithms for optimizing transmit power of LEDs and LED-user associations in order to maximize the aggregate mobile user spectral efficiency via higher spatial reuse while taking into account a certain illumination quality; and (iii) experimentation of multi-element VLC concepts in a smart city testbed in Europe. The project initiates a collaboration between Investigators at the University of Central Florida and Northumbria University in the United Kingdom.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
下一代无线网络的预期需求非常巨大,预计需要支持高 1000 倍数据速率和低 10 倍往返延迟的蜂窝网络。可见光通信(VLC)是一项很有前景的技术,可以解决传统无线电频段的频谱不足问题。由于发光二极管 (LED) 的大调制带宽,VLC 技术可以提供高速数据速率,可以满足无线通信设备的指数增长。此外,它可以使用现有的照明基础设施,其中可能包含大量 LED 进行照明,因此比建立新的 RF 基站更便宜。该项目旨在设计一种多元素移动 VLC 架构,能够同时向多个移动用户传输多个数据流,同时保持整个房间的照明均匀性。该项目通过将多元素架构设计为由多个 LED 组成的半球形灯泡,探索了一种新颖的框架。 该项目的智力优势是研究和开发一种多元素 VLC 架构,该架构有助于对两个相互冲突的目标进行联合和自适应优化:照明质量和移动无线通信。所提出的方法的重要性在于其目的是探索软件定义的多元件模块的设计,其中(a)用于高空间重用和高聚合吞吐量的窄角发射器LED,以及(b)执行光束电子转向以支持的软件协议流动性。这项活动的新颖之处在于 (i) 使用具有窄发散角的 LED 在多元件 VLC 架构中联合优化移动聚合吞吐量和照明均匀性; (ii) 用于优化 LED 发射功率和 LED 用户关联的近似和启发式算法,以便在考虑一定照明质量的同时,通过更高的空间复用来最大化总体移动用户频谱效率; (iii) 在欧洲智慧城市测试平台上进行多元素 VLC 概念的实验。该项目发起了中佛罗里达大学和英国诺森比亚大学研究人员之间的合作。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Comprehensive Design and Prototype of VLC Receivers With Large Detection Areas
- DOI:10.1109/jlt.2020.2985951
- 发表时间:2020-08
- 期刊:
- 影响因子:4.7
- 作者:Pooya Nabavi;M. Yuksel
- 通讯作者:Pooya Nabavi;M. Yuksel
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- DOI:10.1145/3412449.3412550
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Saghaye-Polkoo, Sajad;Nabavi, Pooya;Yuksel, Murat;Renshaw, Kyle
- 通讯作者:Renshaw, Kyle
Resource optimization in Visible Light Communication for Internet of Things
物联网可见光通信的资源优化
- DOI:10.1109/lanman.2019.8846992
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Mushfique, Sifat Ibne;Dey, Akash;Alsharoa, Ahmad;Yuksel, Murat
- 通讯作者:Yuksel, Murat
Performance Analysis of Air-to-Water Optical Wireless Communication Using SPADs
- DOI:10.1109/globecom38437.2019.9013591
- 发表时间:2019-12
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Pooya Nabavi;M. Yuksel
- 通讯作者:Pooya Nabavi;M. Yuksel
Adaptive Visual Tracking and Acquisition for VLC
VLC 的自适应视觉跟踪和采集
- DOI:
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nabavi, Pooya;Yuksel, Murat
- 通讯作者:Yuksel, Murat
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