Lighting design considerations and channel modeling for visible light communications

Radyo frekansı (RF) spektrumundaki kıtlık ve yakın gelecekte yeni bir kablosuz haberleşme sistemine acil ihtiyaç nedeniyle görünür ışık haberleşmesi (visible light communication – VLC) üzerine kapsamlı bir çalışma yapılmıştır. VLC, LED aydınlatma armatürlerinin hem aydınlatma için ışık kaynağı hem de kablosuz haberleşme uygulamaları için sinyal kaynağı olarak kullanımını ele alır. Bununla birlikte, bildiğimiz kadarıyla, mevcut işler çoğunlukla VLC sistemlerinin performansı üzerinde önemli etkileri olabilecek aydınlatma tasarımına dikkat etmemektedir. Ek olarak, hem LED armatürlerinin hem de armatürlerdeki LED'lerin kablolama topolojilerini dikkate alan uygun VLC kanal modelleri eksikliği vardır. Bu tezin ilk bölümünde bazı ana iç mekan aydınlatma tasarımı hususlarını ve bunların VLC uygulamaları üzerindeki etkilerini tartışıyoruz. Özellikle, LED armatürlerde bazı pratik kablolama topolojilerini ve armatürlerdeki LED yongalarının kablolama topolojilerini dikkate alıyoruz. Sıralı olmayan ışın izlemeye dayanarak, kanal dürtü yanıtlarını (channel impulse responses – CIR'lar) elde edip LED ve armatür kablolama gecikmelerinin etkisini ölçüyoruz. Tezin ikinci bölümünde, VLC'nin dış mekan uygulamalarını ele alıyoruz. Öncelikle dış mekan aydınlatma tasarımını ve bunların VLC sistem tasarımı üzerindeki olası sonuçlarını tartışıyoruz. Işın izleme yaklaşımına dayanarak, altyapıdan yayaya (infrustructure-to-pedestrian – I2P) dış mekan VLC senaryosu için CIR'ları elde ediyoruz. Bu CIR'ları kullanarak, kanal DC kazancı, yol kaybı, kök ortalama kare (RMS) gecikme yayılımını ve ortalama aşırı gecikme değerlerini hesaplıyoruz.