在這篇論文中，我們總共提出了兩個實驗來解決現今 VLC 系統與照明系統結 合時常會遇到的問題。一個是利用 Bias Tee 將 VLC 系統與一般 AC 電源供應系統 做整合，使 LED 可以直接利用交流電的電源來傳輸訊號，另一個是利用 TDD 的技 術將一個端點傳輸訊號及接收訊號的時間錯開，用以解決 Cross Talk 的問題。
在第一個實驗中，我們證實了靠著利用 Bias Tee 這個元件，可以將低頻的 AC 訊號以及高頻需要被傳輸的訊號做結合，供給 LED 使用。而 LED 發出的光訊 號經過光感測器的接收，從其訊號的眼圖我們也可以得知，其眼圖的開眼率很高，
BER 大約是 6.2579X10^-9，因此大部分的訊號都可以正確的被接收，使用在通訊 系統上是沒有問題的。而在這個實驗中，我們傳輸的訊號的 Baud Rate 是 200Kbps，
若是計算其平均的 Data Rate 速率也有 60Kbps。因此就速率來說，比之前其他 團隊做過的研究快上一百多倍，在傳輸的速率上是有很大的進步。
不過因為在我們實驗中，我們使用的 LED 依然是 DC-LED，所以只能利用到 一半的 AC 電源訊號，如果未來我們將 DC-LED 換成真正的 AC-LED，就不需要半 波整流器，可以利用到整個 AC 電源訊號，因此傳輸的 Data Rate 可以再加一倍，
變成 120Kbps。另外，如果未來如果我們使用的 LED 剛好是已經被設計成直接使 用 110V 或 220V 的電壓的話，將可以不需要實驗中的變壓器，更可以減少能量的 損耗。
76
總結來說，關於第一個實驗未來可以繼續進行的計畫如下：
a. 使用 AC-LED 當做光源，將實驗架構中的半波整流器拿掉，讓 AC-LED 可以使 用整段 AC 訊號，將 Data Rate 倍增
b. 設計 LED 的製成或是排列，讓一組 LED 的驅動電壓剛好差不多是在 110V 或 220V，借此省去實驗架構中的變壓器，節省成本開銷及能量損耗。
至於第二個用來解決 Cross Talk 的實驗，我們成功的利用 TDD 的機制讓下 載端與上傳端傳送訊號的時間分開，如此一來，單一一顆接收器在接收訊號的時 候，自己端點的發射器就不會傳輸訊號，因此該接收器就不會接收到自己端點發 射器所發射的訊號，因此也不可能會有 Cross Talk 的問題出現。在使用 TDD 機 制後，我們比較了有無反射鏡時收到訊號的差異，發現差異不大，眼圖的開眼率 都差不多，BER 也沒有明顯的上升，表示 TDD 確實能讓反射造成的 Cross Talk 效應消失。
而在比較有無 TDD 機制下收到的眼圖也可以發現，有 TDD 時的訊號的眼圖，
與沒有使用 TDD 時訊號的眼圖相比，沒有使用 TDD 的眼圖較差，眼較小，因此更 能確定 TDD 確實可以降低 Cross Talk 帶來的效應。
雖然在我們的實驗中證實使用 TDD 機制可以消除 Cross Talk 的效應，但是 因為 TDD 將時間分割了，所以可以傳訊號的時間被縮減為一半，因此整體的傳輸 速率會降為一半，這將會是未來需要改善的部份。
77
而縱觀本篇論文，我們一開始詳細介紹了 VLC 系統的歷史與基本架構，之後 針對該系統目前存在的問題與其相關的基礎理論作詳細的討論，進而引導出本論 文所做的實驗的動機，然後再回顧以往其他團隊所作的相關研究的結果，提出一 個我們原創、且可以改進先前研究的結果的實驗。該實驗在模擬結果的支持下，
實際實驗得到的結果也如我們預期，確實可以解決我們希望解決的兩個主要的問 題：“AC 交流電源與高頻訊號的結合”以及“雙向傳輸時 Cross Talk 的現象”。
我們相信，有了這些結果，LED Based VLC 系統在室內無線傳輸的應用會更加可 行，距離商品化的實現也是指日可待了。
LED Based VLC 系統的設計並非是要用來取代現有的 Radio Frequency 的通 訊技術，而是希望能針對他特有附加價值，例如安全性、隱私性……等做應用，
讓無線通訊的技術更完整，使人們可以在不同的環境中選用最適合的通訊技術。
在未來，若能成功與照明系統做整合，且相關的元件的生產成本可以再降低的話，
VLC 系統的應用一定可以更加廣泛，普及率也會大幅的提升，未人類未來的生活 帶來更多的便利。
78
參考文獻
[1] http://www.redchina.tv/China/ 烽火臺。
[2] D. C. O’Brien, L. Zeng, L. M. Hoa, G. Faulkner, J. W. Walewski and S. Randel,
“Visible Light Communications: challenges and possibilities”, Proc. of PIMRC, 2008.
[3] J. Grubor, S. C. J. Lee, K.D. Langer, T. Koonen and J. W. Walewski, “Wireless High-Speed Data Transmission with Phosphorescent White-Light LEDs”, Proc.
Of ECOC, 2007.
[4] H. L. Minh, D. O’brien, G. Faulkner, L. Zeng, K. Lee, D. Jung and Y. Oh,
“High-Speed Visible Light Communications Using Multiple-Resonant Equalization”, Photonics Technology Letters, IEEE, vol.20, pp.1243, 2008 [5] http://www.pohai.org.tw/ 手術室財團法人羅東博愛醫院。
[6] http://www.mikroelektronik.fraunhofer.de/ 機艙內 VLC 通訊系統。
[7] http://www.ledinside.com.tw/ LED 產業網。
[8] H. L. Minh, D. O’Brien, G. Faulkner, L. Zeng, K. Lee, D. Jung and Y. Oh,
“ 80Mbit/s Visible Light Communication Using Pre-Equalized White LED”, ECOC, vol. 5, pp.223, 2008.
[9] D. Lee, K Choi, Ki-Doo Kim and Y. Park, “Visible light wireless
communications based on predistorted OFDM”, Optics Communications, vol.
285, pp.1767, 2012.
[10] Z. Wang, C. Yu, Wen-De Zhong, J. Chen and Wei Chen, “Performance of a novel LED lamp arrangement to reduce SNR fluctuation for multi-user visible light
79
communication systems”, Optics Express, vol. 20, pp.4564, 2012.
[11] Y. F. Liu, Y. C. Chang, C. W. Chow and C. H. Yeh, “Equalization and Pre-distorted Schemes for Increasing Data Rate in In-door Visible Light Communication System” Proc. of OFC, 2011.
[12] Y. F. Liu, Y. C. Chang, C. W. Chow, C. H. Yeh and H. C. Kuo, “In-Building LED Lighting System with Communication using Pre-compensation Scheme for Increasing the Modulation Data Rate”, Proc. of MOC, 2010.
[13] S. O. Kasap, “Optoelectronics and Photonics Principle and Practices”, Pearson Press. [17] US Patent, No.20060007679
[18] http://www.eeworld.com.cn/LED
[19] http://www.eenote.com/hardware/ac-powered-led/
[20] http://college.itri.org.tw/
[21] F. L. Jenq, Y. C. Pu and W. C. Du, “An AC LED Smart Lighting System with White Light FSO Communication”, IEEE, vol. 2, pp.488, 2010.
[22] F. L. Jenq, T. J. Liu and F. Y. Leu, “An AC LED Smart Lighting System with Visible Light Time-Division Multiplexing Free Space Optical Communication”, IEEE, pp.589, 2011.
80
著作列表
研討會
Y. F. Liu, C. W. Lai, C. W. Chow and C. H. Yeh, “AC-Power-Signal-Biased LED
Modulation Method for Ubiquitous Visible Light Communication”, Proc. of WOCC, 2012.