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随着当前新兴业务和无线设备数目的激增,人们对无线数据流量特别是室内数据流量的需求飞速增长。而传统射频频谱资源紧缺的问题正不断凸显,已无法满足未来不断增长的数据流量需求。近年来,以发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)为代表的新型照明技术正在不断普及,可见光通信(Visible Light Communication,VLC)技术为满足室内高速通信需求提供了新的方法和思路。然而,由于室内用户设备的日益增长,现有点对点的可见光通信已经无法满足未来室内多用户的高速通信需求。室内可见光通信有传输距离短的特点,这使得光小区的划分尤为重要,同时光小区的划分还能使空间资源得到重用,提升系统整体的通信速率。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术和非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术作为5G的关键技术成为研究热点,这两种技术可以在光小区中通过频谱资源的空间复用来提升系统频谱效率。本文主要围绕MIMO技术和NOMA技术对室内多小区多用户可见光通信系统展开研究。对MIMO-VLC系统中的一种有效的紧凑型基于孔的角度分集接收机,在不改变原接收机尺寸的情况下,通过在接收机中间增加一个不带孔的接收单元来增加一路较大的信道增益,增强了接收机对垂直向下方向入射光的接收能力。将改进的基于孔的角度分集接收机应用于多小区多用户MIMO-VLC系统,为了解决多个用户距离较近可能导致整体MIMO信道矩阵不满秩的问题,考虑了一种基于最大最小奇异值(Maximum Minimum Singular Value,MMSV)准则的光电探测器选择(Photodetector Selection,PDS)方法。针对如何消除小区间干扰的问题,首先通过LED的倾斜对干扰区进行了优化,然后讨论了两种多小区实现方案:第一种是动态小区划分,第二种是PDS消除小区间干扰。仿真结果表明,两种方案都能成功消除小区间干扰的影响。研究了 NOMA VLC系统中的一种交叉用户分组和配对策略,并从系统覆盖概率和遍历性和速率的角度分析了该方案相对OMA方案的优势。将这种交叉用户分组和配对策略应用到多小区联合传输系统中,为了避免小区中重叠区域和非重叠区域之间的干扰,考虑了两种子载波分配方案:一种是基于面积的子载波分配,另一种是基于用户的子载波分配。通过仿真分析了两种方案的性能,并与一种频率复用系数为2的NOMA多小区方案进行了比较。仿真结果表明,基于用户的子载波分配方案性能最优,基于面积的子载波分配方案在用户数较大时优于频率复用系数为2的NOMA方案。