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可见光通信(Visible Light Communication,VLC)是将通信与照明耦合的技术,在利用发光二极管(Light Emitting Diode,LED)提供绿色节能照明的同时,还能在不占用现有射频(Radio Frequency,RF)频谱资源的情况下调制LED发出的可见光信号实现高速数据传输,减轻现有无线通信系统的负担。然而,由于可见光具有视距(Line of Sight,LOS)传播的特性,因此要实现室内全覆盖以及达到令人满意的通信传输服务并非易事,诸如发射功率,用户设备(User Equipment,UE)的数量和多址方案等多种因素都会对覆盖性能具有一定的影响。本文基于非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)的可见光通信系统提出以用户为中心的QoE概率覆盖模型,引入用户体验质量(Quality of Experience,QoE)作为系统性能评价指标,分析了室内多用户场景中的LED覆盖性能,研究了UE数量、发射功率、功率分配方式等因素与QoE覆盖概率之间的关系。针对可见光多小区室内通信系统研究了开关键控(On-Off Keying,OOK)、可变开关键控(Variable On-Off Keying,VOOK)、多脉冲位置调制(Multiple Pulse Position Modulation,MPPM)三种调制方式和布尔型与Elfes型两种模型对系统覆盖性能的影响。研究结果能够为设计可见光通信网多址接入协议,移动切换技术提供研究基础。本文的主要工作及创新点如下:1.本文采用以用户为中心的QoE作为评价指标提出QoE概率覆盖模型。以用户为中心的QoE与以网络为中心的服务质量(Quality of Service,QoS)不同,QoS是从网络的角度利用各种基础技术进行业务管理,仅仅反映网络传输层面的性能,忽略用户主观因素,不能直接反映用户对服务的认可程度;而QoE是一种将用户认可程度作为标准的评价方式,从用户的角度对网络的整体性能进行考虑,能够更好地反映用户对网络服务的满意程度。本文将QoE作为系统性能的评价指标提出QoE概率覆盖模型,该模型定义为LED在地面投射的覆盖区域以一定的概率使UE具有满意的QoE。文中基于该模型分析影响室内可见光通信系统网络覆盖性能的因素,例如多址接入方案、UE数量、功率分配方式等,研究结果表明在具体场景中对相关因素进行适当地选取将有效提高可见光通信系统的覆盖性能。2.本文采用NOMA方案以及用户配对策略对室内可见光通信系统网络覆盖性能进行分析。文中NOMA是指采取非正交传输策略在同一光波波段上同时服务多个不同信道质量的UE,使得多个UE同时共享整个可用的频率和时间资源。但是使用NOMA同时服务大量的UE会造成同信道之间的干扰,尤其是在较小的小区中,即在可见光通信系统中使用NOMA也难以在接收器侧同时处理较多UE。而用户配对策略则是结合了正交多址(Orthogonal Multiple Access,OMA)与NOMA两种多址接入方案,对覆盖范围内的UE进行配对分组处理,不仅增强用户公平性和系统容量,同时在容量和可靠性之间取得更好的平衡。仿真结果表明,混合了OMA与NOMA的用户配对策略比单纯采用NOMA时的覆盖性能更优。3.本文研究了OOK、VOOK、MPPM三种调制方式以及布尔型与Elfes型两种覆盖模型对室内多小区情况下的可见光通信系统网络覆盖性能的影响。文中根据OOK、VOOK、MPPM三种调制方式的特性计算出多小区情况下的覆盖率从而分析影响覆盖性能的相关因素,同时还考虑了布尔型与Elfes型两种模型在覆盖性能中的影响。仿真结果表明,影响覆盖性能的因素与多小区覆盖率呈线性关系,分析所得的结果为进一步研究室内可见光通信系统网络的其他问题,例如LED布局、网络切换等提供有效的参考价值。