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可见光通信(Visible Light Communication,VLC)技术凭借丰富的频谱资源和低功耗易实现等优点,被认为是构建超密集网络的重要技术之一。结合可见光通信的特点,设计并实现满足室内移动用户稳定通信的可见光网络,是将可见光端到端(Device-to-Device,D2D)通信推向实际应用的重要一步。本文首先设计并实现了基于TDMA的室内移动可见光通信网络实时系统,该系统利用无线可见光通信(Light Fidelity,LiFi)和WiFi实现双向数据传输。在网络数据传输的基础上,考虑VLC网络业务多样性,设计了一种联合时延的室内可见光网络资源优化方案。首先,本文研究了LiFi混合WiFi的室内移动通信网络平台。采用LiFi作为下行数据传输机制,WiFi作为上行反馈方式,解决了VLC网络的移动通信链路设计、LiFi/WiFi双向通信协议设计、小区干扰和小区切换等问题,最后搭建基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的LiFi混合WiFi实时网络测试平台。通过实验测试证明,该网络架构设计满足多用户移动通信的需求,可作为室内可见光通信网络业务传输的基础。然后,本文提出了一种时延感知的可见光网络资源联合优化方案,为可见光网络业务传输做准备。本文研究结合VLC网络物理层(Physical Layer,PHY)的信道信息(Channel State Information,CSI)和媒体访问控制层(Media Access Control,MAC)的用户排队信息(Queue State Information,QSI)的跨层联合资源优化。由于室内可见光网络采用超密集的LED发送端布局,并且通过正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access,OFDMA)技术进行多用户接入,所以VLC网络的联合资源优化设计需要兼顾可见光通信信道的低通特性、LED发射机的信号功率限制及多点协同传输等。联合时延的可见光网络资源优化可建模为一个聚合的高维复杂马尔科夫决策(Markov Decision Process,MDP)问题。直接求解该问题需要遍历巨大的状态空间,所以本文通过负载均衡,固定用户资源切片等方法减小该MDP问题的状态空间,然后通过随机近似值迭代求解。仿真结果表明,该算法对用户功率、时延及丢包率三者联合加权优化,且其联合优化性能优于轮询调度(Round Robin)联合注水功率分配的方案。