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Visible light communication networks MAC layer solutions: open issues and trends
Photonic Network Communications ( IF 1.7 ) Pub Date : 2021-12-01 , DOI: 10.1007/s11107-021-00954-8
Mohammad Salah Esfahani , Amir Masoud Rahmani , Mehdi Dehghan , Midia Reshadi

Visible light communication (VLC) network is an appropriate solution to meet the 5G and 6G. It can overcome the spectrum scarcity and capacity in the radio frequency (RF) networks. This network faces some challenges. Obstacles can break links and disconnect the network. Mobile nodes cannot receive data continuously because the transmitters have few fields of view. Using common MAC solutions in wireless networks does not solve VLC network problems. VLC MAC solutions should solve deafness, hidden node, full-duplex capability, channel utilization, and connectivity. This paper provided a survey in MAC layer solutions in VLC networks based on the systematic literature review (SLR). The methods have been recently published from 2011 to 2021. We analyzed analytically and statistically and the technical taxonomy presented with the SLR process according to the proposed solutions. Solutions were categorized into half-duplex, full-duplex, cooperative, and VLC/RF categories. Also, other proposed methods were described briefly. We explained the features, advantages, and disadvantages of each method. MAC layer design challenges in VLC networks were discussed to fill the gap in the previous literature. By classification and problem analysis, fewer attention topics that need more research were extracted. We found that fairness and reliability metrics received less attention and dynamic resource allocation was the main context in the VLC MAC solutions. Finally, future research challenges and open issues in VLC MAC solutions were proposed.



中文翻译:

可见光通信网络 MAC 层解决方案:未解决的问题和趋势

可见光通信 (VLC) 网络是满足 5G 和 6G 的合适解决方案。它可以克服射频(RF)网络中的频谱稀缺和容量问题。该网络面临一些挑战。障碍物可能会断开链接并断开网络连接。移动节点无法连续接收数据,因为发射器的视野很小。在无线网络中使用常见的 MAC 解决方案并不能解决 VLC 网络问题。VLC MAC 解决方案应解决耳聋、隐藏节点、全双工能力、信道利用率和连接性问题。本文基于系统文献综述 (SLR) 对 VLC 网络中的 MAC 层解决方案进行了调查。这些方法最近于 2011 年至 2021 年发表。我们根据建议的解决方案对 SLR 过程进行了分析和统计分析以及技术分类。解决方案分为半双工、全双工、协作和 VLC/RF 类别。此外,还简要描述了其他提出的方法。我们解释了每种方法的特点、优点和缺点。讨论了 VLC 网络中的 MAC 层设计挑战,以填补先前文献中的空白。通过分类和问题分析,提取出较少需要更多研究的关注主题。我们发现公平性和可靠性指标受到的关注较少,动态资源分配是 VLC MAC 解决方案的主要背景。最后,提出了 VLC MAC 解决方案的未来研究挑战和开放问题。解决方案分为半双工、全双工、协作和 VLC/RF 类别。此外,还简要描述了其他提出的方法。我们解释了每种方法的特点、优点和缺点。讨论了 VLC 网络中的 MAC 层设计挑战,以填补先前文献中的空白。通过分类和问题分析,提取出较少需要更多研究的关注主题。我们发现公平性和可靠性指标受到的关注较少,动态资源分配是 VLC MAC 解决方案的主要背景。最后,提出了 VLC MAC 解决方案的未来研究挑战和开放问题。解决方案分为半双工、全双工、协作和 VLC/RF 类别。此外,还简要描述了其他提出的方法。我们解释了每种方法的特点、优点和缺点。讨论了 VLC 网络中的 MAC 层设计挑战,以填补先前文献中的空白。通过分类和问题分析,提取出较少需要更多研究的关注主题。我们发现公平性和可靠性指标受到的关注较少,动态资源分配是 VLC MAC 解决方案的主要背景。最后,提出了 VLC MAC 解决方案的未来研究挑战和开放问题。讨论了 VLC 网络中的 MAC 层设计挑战,以填补先前文献中的空白。通过分类和问题分析,提取出较少需要更多研究的关注主题。我们发现公平性和可靠性指标受到的关注较少,动态资源分配是 VLC MAC 解决方案的主要背景。最后,提出了 VLC MAC 解决方案的未来研究挑战和开放问题。讨论了 VLC 网络中的 MAC 层设计挑战,以填补先前文献中的空白。通过分类和问题分析,提取出较少需要更多研究的关注主题。我们发现公平性和可靠性指标受到的关注较少,动态资源分配是 VLC MAC 解决方案的主要背景。最后,提出了 VLC MAC 解决方案的未来研究挑战和开放问题。

更新日期:2021-12-02
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