In ons dagelijks leven vervullen indoor draadloze netwerken een belangrijke rol. Als gevolg van de Covid-19 pandemie bleven de mensen dikwijls thuis om fysieke contacten te vermijden. De nood aan communicatie via het Internet, zowel voor professionele als vrijetijdsdoelen, is dan ook sterk toegenomen sinds 2020.

Het aantal mobiele applicaties kent een spectaculaire groei. Vele mobiele applicaties hebben een betrouwbare Internetconnectie nodig. Sommige applicaties vereisen hoge bandbreedte voor draadloze communicatie. Het radiofrequentie (RF) spectrum, dat gebruikt wordt voor de huidige draadloze lokale netwerken (WLANs), kent een beperkte bandbreedte. Vanwege de explosief groeiende vraag naar indoor draadloos verkeer, wordt het RF spectrum drukker en drukker.

Vele onderzoekers stelden voor om hogere frequenties in het elektromagnetisch spectrum aan te boren. Meer recent heeft communicatie via zichtbaar licht (VLC) aanzienlijke wetenschappelijke aandacht gekregen. VLC gebruikt commercieel verkrijgbare licht-emitterende diodes (LEDs) en fotodiodes (PDs) om gegevens via zichtbaar licht over te brengen. Indoor draadloze netwerken gebaseerd op zichtbaar licht voor gegevenscommunicatie, dikwijls optische attocel netwerken genoemd, worden vooropgesteld als aanvulling op RF-gebaseerde netwerken.

“In dergelijke optische draadloze netwerken, worden LED lampen gebruikt als basisstations (BSs) die communiceren met gebruikersapparatuur (UEs) via zichtbaar licht. Deze communicatielinks vormen een toegangsnetwerk. Dit toegangsnetwerk is verbonden met het Internet via een backhaul netwerk bestaande uit communicatielinks tussen BSs en een gateway. Bedrade backhaul netwerken versturen gegevens door kabels. Hierbij zijn hoge kosten en complexiteit bij installatie en onderhoud onvermijdelijk. Gebruik van VLC voor backhaul communicatie is dan ook voor de hand liggend, omdat een dergelijk netwerk kost-efficiënt is en geen extra kabels of controle-eenheden vereist”, legt Yuhui uit.

“Er zijn evenwel vele uitdagingen bij VLC-gebaseerde backhaul netwerken. Ten eerste, alhoewel een directe lichtstraal (LOS: line-of-sight) communicatie met hoge bandbreedte toelaat, is de LOS voorwaarde niet altijd vervuld bij indoor toepassingen. Niet-LOS VLC verbindingen zijn onderhevig aan multipad-effecten en zullen weinig betrouwbare backhaul verbindingen realiseren. Bovendien worden VLC verbindingen afgeblokt door menselijke lichamen of meubels, aangezien zichtbaar licht niet doorheen opake objecten kan dringen. Dit schaduweffect degradeert niet alleen de prestaties van het backhaul netwerk maar ook van het toegangsnetwerk. Tenslotte hangt de prestatie van VLC-gebaseerde backhaul verbindingen ook af van de goede alignering van LEDs en PDs”, vervolgt Yuhui.

“Om deze uitdagingen aan te pakken, heb ik in mijn proefschrift een nieuw VLC-gebaseerd backhaul netwerk voorgesteld, gebaseerd op niet-LOS signalen met behulp van spiegels. Het doel van mijn proefschrift is om een robuust backhaul netwerk te bouwen gebaseerd op deze principes. Deze configuratie kan gebruikt worden bij vele indoor toepassingen waarbij de LOS voorwaarde niet kan verzekerd worden”, besluit Yuhui.

Lees een uitgebreidere samenvatting of het volledige doctoraat

-

Titel doctoraat: Een robuuste draadloze backhauloplossing voor optische attocelnetwerken

-

Contact: Yuhui Wu, Didier Colle, Mario Pickavet

-

Redacteur: Jeroen Ongenae - Illustrator: Roger Van Hecke