3.2.1. Mô hình tích hợp VLC trong mạng 5G
Hình 3.1: Mô hình cấu trúc liên kết mạng VLC-5G
Mô hình được trình bày trong Hình 3.1. Cụ thể, VLC được cung cấp bởi đèn chiếu sáng của một thành phố (thông minh), trong khi mạng 5G cung cấp kết nối với đèn giao thông.
Giả sử rằng tập hợp {1,…, s,…, S} đèn chiếu sáng đang phục vụ tập hợp {1,…, u,…, U} gồm những người sử dụng phương tiện giao thông. Mỗi đèn giao thông được kết nối với mạng 5G và nó có khả năng tạo ra tín hiệu VLC về phía các phương tiện đang đi tới. Mỗi đèn giao thông được giả định nằm trong phạm vi phủ sóng của một tế bào 5G. Các phương tiện được cho là được trang bị bộ thu VLC. Vì mỗi đèn giao thông có một chùm chỉ thị, chúng tôi giả định rằng các đèn giao thông không gây nhiễu lẫn nhau, tức là băng thông VLC có thể được sử dụng lại.
Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) cho người dùng uth được phục vụ bởi đèn giao thông thứ s thông qua liên kết VLC có thể được viết là [21]:
, , PD u s s u s R H P
47
Trong đó: RPD biểu thị độ nhạy của điốt quang, Hu s, là độ lợi kênh VLC của đường ngắm (LOS) giữa ánh sáng thứ hai và xe uth, Ps là công suất truyền và biểu thị công suất nhiễu tích lũy. Độ lợi kênh Hu s, phụ thuộc vào một số biến số: diện tích bộ tách sóng quang, góc bức xạ, góc tới, hệ số truyền tín hiệu của bộ lọc quang học, chiết suất của bộ tập trung quang học, trường nhìn của người dùng (FOV) và khoảng cách d giữa đèn giao thông và phương tiện của người sử dụng.