【摘 要】
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由于可见光通信（Visible Light Communication,VLC）可弥补频谱资源不足的问题,并且可同时完成照明与通信的需求,其已成为国内外研究的热点。目前VLC的点对点通信技术已趋于成熟,并已取得了可观的成果。为了满足室内网络中用户对于高数据量传输的需求,提出将VLC这一支持高速率的通信技术运用到组网技术当中,以此作为缓解室内网络压力的解决方案。对于还处于研究初级阶段的VLC组网系统
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由于可见光通信（Visible Light Communication,VLC）可弥补频谱资源不足的问题,并且可同时完成照明与通信的需求,其已成为国内外研究的热点。目前VLC的点对点通信技术已趋于成熟,并已取得了可观的成果。为了满足室内网络中用户对于高数据量传输的需求,提出将VLC这一支持高速率的通信技术运用到组网技术当中,以此作为缓解室内网络压力的解决方案。对于还处于研究初级阶段的VLC组网系统存在着资源分配的问题,如网络内用户对业务速率的动态需求,以及用户移动性产生的信道质量的动态变化,如何根据当前用户状态进行网络资源合理分配是必须要解决的问题。目前已有的资源分配方法复杂度较高,例如RF/VLC异构网络的资源分配方法,且此类方法也不便应用于敏感环境,诸如变电站等电磁敏感地带,对实际应用产生阻碍。本文针对以上问题,聚焦于VLC组网动态资源分配算法和基于中继的VLC组网资源分配算法两个方面展开研究。（1）目前VLC组网资源分配方法大多集中在功率分配和子载波分配,且此类方法在实际应用中,硬件设施上存在瓶颈,并且不能有效满足在室内VLC网络中存在的动态业务需求及动态变化的信道质量。针对上述问题,本文设计了一种基于实时信道质量及业务需求、动态分配时隙的VLC组网资源分配算法。本文在固定时隙分配的TDMA基础上,通过依照用户不同的信道质量及所需业务动态改变时隙分配长度,不仅使得所有用户都可按照所需的最低业务速率进行通信,而且还使其能够在网络用户不同需求的情况下,实现保证用户Qo S及最大化吞吐量两种资源分配策略,本文提出的算法与固定时隙的资源分配方法相比最高有67%的吞吐量的提升。本节提出的动态资源分配算法,可以为后续VLC组网中继方法的研究打下基础。（2）目前用于扩大VLC组网覆盖范围的中继技术大多是与射频技术组成的异构网络,此类异构网络信息整合复杂度高,并且在电磁敏感的环境下不便部署此类网络。为解决此问题,本文提出一种VLC组网中继算法:在获取用户的链路信息后,动态规划中继链路路径,在上文提出的D-TDMA分配算法基础上,为所有用户按需分配时隙资源,将带宽资源合理利用。经过仿真验证,本文中继算法所能提升的近端用户的吞吐量最高达49%,远端用户的吞吐量提升64%,极大程度的改善了远端用户的服务质量。
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