This letter presents a visible light communication (VLC) system based on a single 50- μm gallium nitride light emitting diode (LED). A device of this size exhibits a 3-dB modulation bandwidth of at least 60 MHz - significantly higher than commercially available white lighting LEDs. Orthogonal frequency division multiplexing is employed as a modulation scheme. This enables the limited modulation bandwidth of the device to be fully used. Pre- and postequalization techniques, as well as adaptive data loading, are successfully applied to achieve a demonstration of wireless communication at speeds exceeding 3 Gb/s. To date, this is the fastest wireless VLC system using a single LED.

Potential visible light communication (VLC) data rates at over 10 Gb/s have been recently demonstrated using light emitting diodes (LEDs). The disadvantage is, LEDs have an inherent trade-off between optical efficiency and bandwidth. Consequently, laser diodes (LDs) can be considered as a very promising alternative for better utilization of the visible light spectrum for communication purposes. This work investigates the communication capabilities of off-the-shelf LDs in a number of scenarios with illumination constraints. The results indicate that optical wireless access data rates in the excess of 100 Gb/s are possible at standard indoor illumination levels.

Due to the large growth of mobile communications over the past two decades, cellular systems have resorted to fuller and denser reuse of bandwidth to cope with the growing demand. On one hand, this approach raises the achievable system capacity. On the other hand, however, the increased interference caused by the dense spatial reuse inherently limits the achievable network throughput. Therefore, the spectral efficiency gap between users' demand and network capabilities is ever growing. Most recently, visible light communication has been identified as well equipped to provide additional bandwidth and system capacity without aggregating the interference in the mobile network. Furthermore, energy-efficient indoor lighting and the large amount of indoor traffic can be combined inherently. In this article, VLC is examined as a viable and ready complement to RF indoor communications, and advancement toward future communications. Various application scenarios are discussed, presented with supporting simulation results, and the current technologies and challenges pertaining to VLC implementation are investigated. Finally, an overview of recent VLC commercialization is presented.

Motivated by the looming radio frequency (RF) spectrum crisis, this paper aims at demonstrating that optical wireless communication (OWC) has now reached a state where it can demonstrate that it is a viable and matured solution to this fundamental problem.In particular, for indoor communications where most mobile data traffic is consumed, light fidelity (Li-Fi) which is related to visible light communication (VLC) offers many key advantages, and effective solutions to the issues that have been posed in the last decade.This paper discusses all key component technologies required to realize optical cellular communication systems referred to here as optical attocell networks.Optical attocells are the next step in the progression towards ever smaller cells, a progression which is known to be the most significant contributor to the improvements in network spectral efficiencies in RF wireless networks.

A novel modulation technique coined SIM-OFDM was recently proposed. SIM-OFDM uses different frequency carrier states to convey information and leads to increased performance in comparison to conventional OFDM. Additionally, its innovative structure can lead to a decrease of the peak system power, which is highly beneficial in the context of optical wireless communication. One of the issues of the original SIM-OFDM scheme is a potential bit error propagation which could lead to significant burst errors. The current paper proposes a modified technique which avoids bit error propagation whilst retaining the benefits of the concept.

This paper proposes a novel design of an optical wireless communications (OWC) receiver using a solar panel as a photodetector. The proposed system is capable of simultaneous data transmission and energy harvesting. The solar panel can convert a modulated light signal into an electrical signal without any external power requirements. Furthermore, the direct current (DC) component of the modulated light can be harvested in the proposed receiver. The generated energy can potentially be used to power a user terminal or at least to prolong its operation time. The current work discusses the various parameters which need to be considered in the design of a system using a solar panel for simultaneous communication and energy harvesting. The presented theory is supported with an experimental implementation of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), thus, proving the validity of the analysis and demonstrating the feasibility of the proposed receiver. Using the propounded system, a communication link with a data rate of 11.84 Mbps is established for a received optical signal with a peak-to-peak amplitude of 0.7 × 10 -3 W/cm 2 .

LED-based visible light communications can provide high data rates to users. This can be further increased by the use of wavelength division multiplexing using the different colours required to generate white light to transmit different data streams. In this paper, a trichromatic approach is described and the influence of colour combination on achievable data rate is analysed. A demonstration of LED-based communications which achieves a data rate of >10 Gb/s by using a rate adaptive orthogonal-frequency-division-multiplexing scheme is also reported.

A novel modulation technique coined U-OFDM is proposed. U-OFDM uses different time sample states and an innovative rearrangement of the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) frame which allow for the creation of unipolar OFDM signals required for Optical Wireless Communication (OWC) with Light Emitting Diodes (LEDs). In comparison to similar techniques like DC-biased Optical OFDM (DCO-OFDM) and Asymmetrically Clipped Optical OFDM (ACO-OFDM), U-OFDM is both optically and electrically more power efficient in an Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel, which is prevalent in an optical wireless system.